2018 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular basis underlying cancer cell proliferation and T-cell anergy induction by diacylglycerol kinase alpha
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17K15444
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
高橋 大輔 九州大学, 薬学研究院, 助教 (70791523)
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2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ジアシルグリセロールキナーゼ / DGK / 脂質キナーゼ / 立体構造解析 / EFハンドモチーフ / 昆虫細胞・バキュロウイルス / がん免疫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内シグナリングの分岐器として機能する脂質キナーゼDGKαの分子基盤を解明することを目的として研究を行った．
触媒ドメインの構造解析：前年度にDGKα全長の試料の発現系を昆虫細胞を用いて確立した．本年度はDGKα全長の試料の大量発現と精製を進めた．精製試料の活性の確認，二次構造解析を行った後（Takahashi et al., Peer J, 2018），結晶化スクリニーングを進めたが，蛋白質結晶は得られなかった．さらに今後の結晶化のための試料調製の効率を上げるため，新規のコンストラクトを作成した．
EF-handドメインの構造解析： 前年度に着手したEF-handの結晶構造解析とCa2+結合による構造変化の解析を継続し，Ca2+結合型のDGKα EFの結晶構造を2.1Aの分解能で決定した．DGKα EFは，EF-handのリガンド様ヘリックス(LM helix)をもち，LM helixが疎水的相互作用を介してDGKα EFにパッキングされていることが明らかになり，Ca2+を介したDGKαの分子内活性制御に関与している可能性が示唆された（Takahashi et al., Protein Sci, 2019）．
２年間の研究を通して，これまで理解が乏しかったDGKの構造生物学的研究を進めた．昆虫細胞を用いて活性を保持したDGKα全長の試料を初めて大量発現させ，結晶化のための高純度に精製した試料を得た．さらにN末端の活性制御領域であるDGKα EFのCa2+結合型の結晶構造を決定するとともに，Ca2+が結合するとDGKα EFがプロテアーゼ耐性のあるリジッドな構造へと変化することを生化学・物理化学的手法により明らかにした．本研究によるDGKα試料調製法の確立と，N末端領域に関する構造生物学的理解は，がん免疫治療の標的の一つとして注視されているDGKαの阻害剤開発へ貢献し得る．
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[Journal Article] Crystal structure and calcium-induced conformational changes of diacylglycerol kinase alpha EF-hand domains.2019
Author(s)
Takahashi, D., Suzuki, K., Sakamoto, T., Iwamoto, T., Murata, T., and Sakane, F.
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Journal Title
Protein Scienece
Volume: 28
Pages: 694-706
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Diacylglycerol kinase alpha-selective inhibitors induce apoptosisツ?and reduce viability of melanoma and several other cancer cell lines.2019
Author(s)
Yamaki, A., Akiyama, R., Murakami, C., Takao, S., Murakami, Y., Mizuno, S., Takahashi, D., Kado, S., Taketomi, A., Shirai, Y., Goto, K. and Sakane, F.
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Journal Title
Journal of Cellular Biochemistry
Volume: 120
Pages: 10043-10056
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Diacylglycerol kinase beta induces filopodium formation via its C1, catalytic and carboxy-terminal domains and interacts with the Rac1-GTPase-activating protein, ホイ2-chimaerin.2018
Author(s)
Maeda, Y., Shibata, K., Akiyama, R., Murakami, Y., Takao, S., Murakami, C., Takahashi, D., Sakai, H., and Sakane, F.
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Journal Title
Biochemical and Biophysical Research Communications
Volume: 504
Pages: 54-60
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Molecular basis for the intramolecular regulation of DGKα: analysis of Ca2+ induced conformational changes in N-terminal EF-hand motifs2018
Author(s)
Takahashi, D., Suzuki, K., Sakamoto, T., Iwamoto, T., Murata, T., and Sakane, F.
Organizer
第18回日本蛋白質科学会年会
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