2017 Fiscal Year Annual Research Report
Structural study of FIP200, a scaffold protein of mammalian autophagy initiation complex
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16K21593
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| Research Institution | Microbial Chemistry Research Foundation |
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Principal Investigator |
鈴木 浩典 公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 博士研究員 (20625694)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オートファジーは真核生物に広く保存された細胞内分解システムであり、細胞質やオルガネラをオートファゴソームと呼ばれる二重膜(隔離膜)で隔離した後、リソソーム/液胞にと融合して内膜ごと分解する現象である。酵母を用いた遺伝学的な実験から約40種類におよぶオートファジー関連(Atg)蛋白質が同定されている。これらの多くは高等生物においても保存される一方で、高等生物に特有の因子や付加領域が存在し、酵母と高等生物とでオートファゴソーム形成過程が異なることが予想される。本研究では高等生物おいて必須かつ特有の因子であるFIP200および特有の付加領域(C末端側のWD40 repeatドメイン)を有するAtg16L1に着目して構造生物学的解析を行うことで、高等生物に固有のオートファゴソーム形成過程を明らかにすることを目的としている。
FIP200はいくつかの領域に分けることで、良質なサンプルを得ることは可能であったため、結晶化スクリーニングを行った。C末端側の一部の領域は結晶が得られ、高分解能のX線回折強度データを収集した。しかし、それらは再現性が悪く、位相決定のための結晶を調製することができなかった。そこで、当該領域のC末端にT4Lysozymeを融合してサンプル調製し結晶化を行うことで、X線回折強度データ収集が可能な結晶を得た。得られたデータに対して、T4Lysozymeの構造をサーチモデルに分子置換法を適用して構造を決定した。構造解析の結果、FIP200のC末端側領域は平行なcoiled-coilダイマー構造をとることが明らかとなった。また、これらの構造から巨大タンパク質FIP200が平行なダイマーとして存在することが示唆された。
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