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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Structural study of LC domains of intermediate filaments

Research Project

Project/Area Number 17H07031
Research InstitutionNara Medical University

Principal Investigator

森 英一朗  奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (70803659)

Project Period (FY) 2017-08-25 – 2019-03-31
KeywordsLCドメイン / 中間径フィラメント / cross-betaポリマー / アミロイド様線維 / Headドメイン / 液-液相分離 / 固体NMR / 化学的Foot-print法
Outline of Annual Research Achievements

LC(low complexity)ドメインが実はタンパク質の機能において、構造を持つ領域と同じくらい重要な機能を有していることが少しずつ明らかになり、近年注目を集めている。またLCドメインが、液-液相分離において重要な役割を果たしていることも認識されつつある。細胞骨格を構成するタンパク質は、3種類(アクチン、チュブリン、中間径フィラメント)に大別される。研究代表者は、LCドメインを有する中間径フィラメン トに着目した。中間径フィラメントは、3つのドメイン(Head、Rod、Tail)に分類される。中央に位置するRodドメインは、αヘリックス構造を有する。一方、 HeadドメインとTailドメインは、LCドメインである。これまでに、 DesminのHeadドメインに変異導入を行うことで、cross-βポリマーの形成能に影響を与える知見を得てきた。事実、ミオパチーや心筋症を生じさせるDesminの変異を導入すると、Thioflavin-Tによるcross-betaポリマーの形成が促進され、逆にF/Yなどのアミノ酸に変異を導入すると、形成過程が抑制されることが秋からになった。また、2018年度は、固体NMR法を用いることによって、ポリマーの核となる構造をシグナルとして同定することを目指した。米国・NIHのRobert Tyckoと米国・テキサス大学のSteve McKnight・加藤昌人らの協力を得て、中間径フィラメントのHeadドメインによって形成されるcross-betaポリマーのNMRシグナルを検出することに成功した。さらに、Intein技術を用いることで全長タンパク質における部分標識の実現を進めている。これまでに、Intein反応の効率化を行い、収率の上昇を実現した。現在、NMRシグナルの検出と解析を進めている。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] テキサス大学/NIH(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      テキサス大学/NIH
  • [Journal Article] Heat Meets DNA: DNA Damage and Repair2018

    • Author(s)
      NAKAGAWA YOSUKE、KAJIHARA ATSUHISA、KIRITA TADAAKI、MORI EIICHIRO
    • Journal Title

      Thermal Medicine

      Volume: 34 Pages: 15~22

    • DOI

      10.3191/thermalmed.34.15

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Microglia support neural stem cell maintenance and growth2018

    • Author(s)
      Matsui Takeshi K.、Mori Eiichiro
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 503 Pages: 1880~1884

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.07.130

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] BRCA2 protects mammalian cells from heat shock2018

    • Author(s)
      Nakagawa Yosuke、Kajihara Atsuhisa、Takahashi Akihisa、Murata Akiho S.、Matsubayashi Masaya、Ito Soichiro S.、Ota Ichiro、Nakagawa Takahiko、Hasegawa Masatoshi、Kirita Tadaaki、Ohnishi Takeo、Mori Eiichiro
    • Journal Title

      International Journal of Hyperthermia

      Volume: 34 Pages: 795~801

    • DOI

      10.1080/02656736.2017.1370558

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Six-month cultured cerebral organoids from human ES cells contain matured neural cells2018

    • Author(s)
      Matsui Takeshi K.、Matsubayashi Masaya、Sakaguchi Yoshihiko M.、Hayashi Ryusei K.、Zheng Canbin、Sugie Kazuma、Hasegawa Masatoshi、Nakagawa Takahiko、Mori Eiichiro
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 670 Pages: 75~82

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.01.040

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Induction of electrophysiologically-active brain organoids showing human midbrain-specific structure2019

    • Author(s)
      Takeshi. K. Matsui, Nobuyuki Eura, Hitoki Nanaura, Tomo Shiota, Yasuhiko Saitoh, Kazuma Sugie, Eiichiro Mori
    • Organizer
      The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒト脳オルガノイドを用いた神経再生への挑戦2018

    • Author(s)
      森 英一朗
    • Organizer
      iPS 細胞ビジネス協議会第28回情報交換会
    • Invited
  • [Presentation] Toxic PR poly-dipeptides encoded by the C9orf72 repeat expansion block nuclear import and export2018

    • Author(s)
      Eiichiro Mori
    • Organizer
      第18回日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] Molecular characterization of toxic PR poly-dipeptides encoded by C9orf72 repeat expansion2018

    • Author(s)
      Eiichiro Mori
    • Organizer
      II SCA36 International Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Desmin・Headドメインの構造解析2018

    • Author(s)
      森 英一朗
    • Organizer
      日本筋学会第4回学術集会
  • [Presentation] Toxic PR poly-dipeptides encoded by C9orf72 repeat expansion bind low-complexity domain polymers of intermediate filaments and nuclear pore proteins2018

    • Author(s)
      Eiichiro Mori
    • Organizer
      International Symposium on “Proteins; from the Cradle to the Grave”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 温熱と相同組換え修復2018

    • Author(s)
      森 英一朗
    • Organizer
      日本ハイパーサーミア学会第35回大会
    • Invited
  • [Presentation] Toxic PR poly-dipeptides encoded by C9orf72 repeat expansion bind intermediate filaments and nuclear pores2018

    • Author(s)
      Eiichiro Mori
    • Organizer
      第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会 合同年会
  • [Presentation] LCドメインによるタンパク質の機能制御2018

    • Author(s)
      森 英一朗
    • Organizer
      日本放射線影響学会第61回大会
    • Invited
  • [Remarks] 奈良県立医科大学 未来基礎医学

    • URL

      https://www.mirai-nmu.com/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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