2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new approaches for exploring the structural dynamics of the membrane-less organelle in cells
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19H03168
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
楯 真一 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (20216998)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 恭大 広島大学, 統合生命科学研究科, 助教 (40816344)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ストレス顆粒 / 天然変性タンパク質 / 液液相分離 / NMR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1．ストレス顆粒構成タンパク質のプロテオミクス解析： FUSタンパク質を中核とするストレス顆粒（SG)を構成するタンパク質に注目した.このため，顆粒型性能が高い，P525L変異体を用いた．光架橋特異的にFUSと結合するタンパク質を4種類同定した．このうち，ATP加水分解酵素VCPに焦点を絞って，VCPの存在がSG形成に与える影響について細胞生物学的に解析した．VCPの細胞内過剰発現は，SGの細胞内動態を変化させることを見いだした．SG顆粒構造の安定性（FRAPによる，構成タンパク質の動態変化で観測）と，SGに内在するATP含量のVCPによる変化との間に相関があることを見いだしており，SGの安定性と顆粒に内在するVCPによるATP含量変化との関係をさらに詳細に解析する．
2．ストレス顆粒内のタンパク質間相互作用部位の解析：SGの主要構成タンパク質であるTIA-1，TIA-Rの大量調製を可能とした．TIA-1についてはNMRによる顆粒形成伴う相互作用部位の同定を開始した．NMRシグナル帰属のために必要な，安定な水溶性を維持するフラグメントの調製を進めた．その結果，顆粒の中心となるlow-complexity domain (LCD)のN末端部に顆粒形成に特に関わる領域が存在することを見いだした．ただ，NMRシグナル帰属を可能にするだけの溶解度を保持するフラグメントはえられていない．複数箇所の変異導入でさらに高い溶解度をもつフラグメントを探索する．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
細胞内光架橋によるプロテオミクス解析により，従来までは知られていないSG顆粒構成タンパク質を見いだした．また，そのうちの一つがSG顆粒構造安定を制御するという新規知見を得た（論文発表準備中）．NMR構造解析にむけた試料調製技術を確立しており，順次構造解析を進めてゆく．
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| Strategy for Future Research Activity |
新たに発見したSG構成タンパク質VCPのSG形成における機能解析を進める．次いで，今回のプロテオミクス解析で見いだした新規構成タンパク質へと研究を展開する．
NMR等によるSG形成に関わる分子レベルの解析は，すでにサンプル調製が確立できているので，当初の計画通り研究を進めてゆく．
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