2019 Fiscal Year Annual Research Report
Structural analysis of NTSR1-G-protein complexes
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19H03163
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加藤 英明 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (80805961)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | クライオ電子顕微鏡 / GPCR / ニューロテンシン受容体 / Gタンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究計画の主目的の一つである「ニューロテンシン受容体（NTSR1）とGi複合体のクライオ電子顕微鏡構造解析」について、その立体構造を3.0オングストロームという高分解能で決定することに成功した。また、これまでのGPCR-Gタンパク質複合体構造解析においては観測されなかった、新規構造を明らかにし、計算科学的解析、生化学的解析と組み合わせることで、これがGタンパク質活性化過程における中間体構造と考えられることを示すことに成功した。上記の結果は、その存在のみが予言されていたGタンパク質活性化過程における中間体構造を、構造分解能で、実験的に、始めて構造決定した研究であるとして国際的に高く評価され、学術誌Natureのarticleに掲載された。
また、アメリカStanford大学等との国際共同研究のもと、NTSR1とアレスチンの複合体クライオ電子顕微鏡構造解析を行い、こちらについてもその立体構造を4.5オングストロームという分解能で決定することに成功した。得られた構造からはアレスチンのGPCRに対する配向が従来のものとは大きく異なっていることがわかり、アレスチンの持つフィンガーループの特筆すべき柔軟性が明らかとなった。また、PIP2のような脂質がGPCRによるアレスチン活性化になぜ重要なのかを構造の面から明らかにすることができた。上記の結果はNTSR1の持つ、多様なシグナル活性化の構造基盤の一端を示したものとして国際的に高く評価され、学術誌Natureのarticleに掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
NTSR1とGi複合体のクライオ電子顕微鏡構造、NTSR1とアレスチンの複合体クライオ電子顕微鏡を解明することに成功し、それぞれの成果を学術誌Natureのarticleに2報発表するに至っているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通りの研究を推進する。また、NTSR1-Gi1複合体の構造解析において観測された新規の中間体構造について、その研究を推し進めることで、GPCRによるGタンパク質活性化のスキームに新たなパラダイムを加えたい。
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