2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K07023
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (90302801)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 蛋白質 / フォールディング / 天然変性蛋白質 / 分子認識 / NMR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
天然変性蛋白質は、生理的条件下では特定の構造を持たず、標的蛋白質の認識・結合と同時にフォールディング（構造形成）する。高等生物が持つ蛋白質の約3割が天然変性蛋白質であることから、それらの分子認識機構の決定因子を解明し、あらゆる天然変性蛋白質の分子認識機構を統一的に理解することが重要である。平成27年度までに、天然変性蛋白質の分子認識機構の決定因子を解明できたので、今後はメカニズムの統一的な理解に向けて、様々な天然変性蛋白質の分子認識機構を解明することが必要である。そこで、平成28年度はこの課題達成を目指して研究を進め、次の成果を得た。
平成27年度には、天然変性蛋白質による分子認識機構の決定因子が二次構造への折りたたみやすさであることを解明した。これをさらに検証するために、天然変性蛋白質c-Mybの二次構造形成能を変化させた変異体を複数作製し、標的蛋白質KIXとの結合能の変化を解析した。その結果、二次構造の安定化が標的蛋白質との結合を強化することが示唆され、天然変性蛋白質の分子認識における二次構造の重要性を支持する結果が得られた。
標的蛋白質KIXは、c-Mybの他にも様々な天然変性蛋白質と結合できる。そこで、KIXに結合する天然変性蛋白質であるHIV-1由来Tatと、転写因子c-Junについて、単独での立体構造物性、および、KIXとの結合に伴う立体構造変化を、二次元NMR法、X線溶液散乱法、円二色性分光法などによって詳細に調べた。その結果、どちらの天然変性蛋白質も、KIXとの結合に伴って二次構造を形成することが示唆された。
さらに、天然変性蛋白質E1Aが標的蛋白質NCBDに結合する際の複雑な結合様式を、NMR滴定法によって詳細に解明することに成功した。また、天然変性蛋白質による標的結合を制御する手法の開発や、天然蛋白質の立体構造物性に関する理論的解析なども行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、モデル天然変性蛋白質c-Mybへの変異解析等によって分子認識機構を詳細に解明することを目指す課題１と、様々な天然変性蛋白質の分子認識機構の解明を目指す課題２がある。研究実績の概要に記載した通り、どちらの課題についても順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も引き続き、モデル天然変性蛋白質c-Mybへの変異解析（課題１）と、様々な天然変性蛋白質の分子認識機構の解析（課題２）を並行して進め、当初の研究目的の達成を目指す。
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