2021 Fiscal Year Annual Research Report
高等動物細胞間結合チャネルのクライオ電子顕微鏡構造研究
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19H03165
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大嶋 篤典 名古屋大学, 細胞生理学研究センター, 教授 (80456847)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ギャップ結合チャネル / クライオ電子顕微鏡 / 高分解能構造解析 / 3D variability解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多くの多細胞生物はギャップ結合チャネルと呼ばれる細胞間コミュニケーションを担う膜貫通構造を保持している。脊椎動物が保持するコネキシンギャップ結合チャネルの構造研究は結晶学的手法とクライオ電子顕微鏡法によって複数の報告がなされているが、その開閉機構についての構造基盤は明確には示されていない。本研究ではギャップ結合チャネル関連タンパク質の高分解能構造解析をクライオ電子顕微鏡単粒子解析で行い、ギャップ結合チャネルを含むLarge pore channelの開閉機構と生理機能の解明を目的とした研究を行った。今年度はヒトconnexin-32(Cx32)のクライオ電子顕微鏡単粒子解析において、サブユニット単位で3D variability解析によるクラス分けを行い、コンフォメーションの分離を行った。その結果、Cx32野生型のＮ末端領域と第2膜貫通ヘリックスは動的で、複数のコンフォメーションが混ざっている可能性が示唆された。Cx32は12量体で一つのチャネルを形成するが、そのサブユニットの細胞質ドメインは完全な回転対称を保持しているのではなく、非対称な構造変化をし得ることが示唆された。また、ギャップ結合ファミリータンパク質のヒトpannexin-1(Panx1)のリポソーム再構成を行った。Soy bean lipidを用いて作製したリポソームにPanx1精製タンパク質を混合し、バイオビーズで界面活性剤を除去する手法で、Panx1のリポソーム再構成を作製した。負染色電子顕微鏡観察、クライオ電子顕微鏡観察、蛍光ゲル濾過法を組み合わせて、Panx1がリポソームに再構成していることを確認した。この試料はPanx1をクライオ電子顕微鏡による高分解能構造解析をリポソームに再構成した状態で行う目的に適用できる可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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