Structural study of regulation of ryanodine receptor

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K18484
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 渡部 聡 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (50432357)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 構造解析 / カルシウム

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、巨大カルシウムチャネルであるリアノジン受容体(RyR)について、RyRおよび制御タンパク質であるカルセクエストリン(CSQ)やジャンクティン(JCT)の構造解析を通して，制御タンパク質によるRyRの開閉制御機構の解明を目的としている。カルシウム貯蔵に関わるCSQについては、SEC-MALSによって，カルシウム依存的な大きな構造変化が示唆され、カルシウム非結合状態の構造解析に取り組んだ。CSQ1については、カルシウム非存在下で調製したサンプルについて結晶化に成功し、放射光での回折実験の結果、2.1オングストローム分解能での回折強度データ収集に成功した。結晶構造解析の結果、これまで報告された構造とは異なり、カルシウム非依存的なCSQモノマー間の総合作用様式が明らかになった。またX線小角散乱によって、カルシウム非結合状態でのエクステンドした構造情報が得られた。現在、CSQ1およびCSQ2について、別のフォームの構造解析のために、結晶化条件の検討およびX線小角散乱データ収集に取り組んでいる。アンカー蛋白質JCTについては、精製に成功し結晶化に取り組んでいるが、現在までに回折実験に適した結晶は得られていない。また、CSQとJCTのルーメンドメインとの相互作用解析を行ない、CSQに対して複数のJCTがヘテロに結合することが分かり、複数の相互作用様式があることが示唆された。現在、三者複合体の構造解析に向けて、培養細胞を用いたリコンビナントRyR1およびRyR2とCSQ, JCTとの相互作用および機能解析に取り組んでいる。