2004 Fiscal Year Annual Research Report
神経および血管細胞可塑性研究を基盤とした膜貫通型受容体立体構造解析システムの創成
| Project/Area Number |
15GS0312
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
祖父江 憲治 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20112047)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
乾 誠 山口大学, 医学部, 教授 (70223237)
林 謙一郎 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (90238105)
柴田 克志 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (70296565)
|
|---|
| Keywords | 構造生物学 / X線構造解 / G蛋白質共役型受容体 / ミリスチン酸化 / 膜ターゲティング / 膜蛋白質クラスター / 可塑性 / PSD-Zip45 |
|---|
| Research Abstract |
構造生物学の隆興により、X線構造解析や核磁気共鳴法を用いてシグナル伝達分子・細胞骨格蛋白質・転写因子・足場蛋白質など水溶性蛋白質の立体構造が解明されてきた。しかしながら、GPCRを初めとした膜貫通型受容体の構造解析による研究の発展性と応用が期待されているにもかかわらず、研究の進展は遅れている。最大の理由は膜貫通型受容体が非水溶性蛋白質であり、可溶化→結晶化→立体構造解析という従来の構造生物学的手段が通用しない点にある。本研究は、生細胞の細胞膜上でGPCRを含む膜貫通型受容体を、改変PSD-Zip45を用いて細胞質側から2次元準結晶レベルのクラスター化を行い、このクラスターの高純度精製標品を極低温電子顕微鏡を用いて立体構造解析することにより、普遍的な膜貫通型蛋白質立体構造解析システムの確立を目的としている。本年度は、以下の研究を実施した。
1.膜ターゲティングシグナルであるミリスチン酸化およびパルミチン酸化したPSD-Zip45を限定条件で発現誘導する細胞をクローン化した。
2.PSD-Zip45を上回る自己集積能を有する新規PSD足場蛋白質の検索とシナプス可塑性の研究目的として、一連のPSD特異的モノクロナール抗体を用いて、PSD-Zip140,PSD180,PSD40などの候補蛋白質を見い出した。神経シナプス可塑性への役割と、膜クラスター化への応用の可能性を検討中である。
3.LPA受容体、エンドセリン受容体、神経伝達物質レセプターにPSD-Zip45結合配列を付加し、上記1)でクローン化した細胞を用いてクラスター化の検討を行ない、PSD-Zip45によるドーパミンD1レセプターの細胞膜面上でのクラスター化に成功した。現在このクラスターの可溶化と精製を進行中で、極低温電子顕微鏡による立体構造解析に向けた準備を行っている。
|
