2000 Fiscal Year Annual Research Report
シグナル伝達系の構成蛋白質の構造ダイナミズムと機能制御ドメインの解析
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12680702
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
布村 渉 東京女子医科大学, 医学部, 助手 (70256478)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金城 政孝 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (70177971)
高桑 雄一 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (40113740)
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| Keywords | 赤血球 / 4.1蛋白質 / グリコフォリンC / p55 / カルモジュリン / カルシュウム / X線結晶構造解析 / 分子間相互作用 |
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| Research Abstract |
1)各種のexonを欠失させた4.1蛋白質(以下4.1)4.1の膜結合ドメイン(N末端30kDa)の組換え蛋白質について、IAsysを用いた反応速度論的結合解析により、4.1のp55、glycophorin C(GPC)及びcalmodulin(CaM)の結合部位を同定した。つまり、p55はexon 10、GPCはexon 8のそれぞれ親水性アミノ酸残基を多く含む部分に結合し、CaMはexon 9(Ca^<2+>感受性の結合)及びexon 11(Ca^<2+>非感受性の結合)の2箇所(各11残基)に結合することを明らかにした。また、CaMが4.1に作用するためにはこの2箇所に同時に結合することが重要であることを明らかにした。更に、4.1とCaMの結合に於いて、Ca^<2+>感受性の結合部位では185番目のセリン残基、Ca^<2+>非感受性の結合部位では、芳香族アミノ酸が重要な役割をしていることを明かにした。
2)p55のGPCへの結合は、4.1がp55に結合することにより約10倍強められた。
3)4.1のp55、GPC、およびband3への結合は、Ca^<2+>によりCaMを介して親和性が約10〜20分の1に弱められた。
4)X線結晶構造解析により、4.1の膜結合ドメインは三ッ葉様構造をしていること、CaMはその中心部の溝部に結合し、p55、GPC、band3はそれぞれ別葉に結合することから、CaMによる4.1の機能制御の分子構造を明らかにした。
5)小麦胚芽レクチン(WGA)を凝集が起こらない程度で赤血球膜(ゴースト)に作用させると赤血球膜の変形能が低下した。
6)WGA存在下で、赤血球膜の反転膜小胞を作ることはできなかった。
7)4.1(全長)及び膜結合ドメインのGFP融合蛋白質の真核細胞発現ベクターを構築した。COS7細胞での発現実験では、膜への特異的局在は観察されなかった。
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[Publications] Nunomura,Wataru: "Regulation of protein 4.1R.p55 and glycophorin C ternary complex in human erythrocyte membrane."Journal of Biological Chemistry. 275巻32号. 24540-24546 (2000)
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[Publications] Han,Bong Gyoon: "Protein 4.1 core domain structure and insight into regulation of cytoskeletal organization."Nature Structurat.Biology.. 7巻10号. 871-875 (2000)
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[Publications] Magowan,Cathleen: "Plasmodium falciparum histidine-rich protein 1 associates with the Band 3 binding domain of ankyrin in the infected red cell membrane."Biochimica Biophysica Acta. 1502巻. 461-470 (2000)
