2019 Fiscal Year Annual Research Report
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19H03190
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
豊島 陽子 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (40158043)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢島 潤一郎 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00453499)
須河 光弘 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (80626383)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ダイナクチン / 構造変化 / 電子顕微鏡観察 / 高速AFM観察 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダイナクチン複合体のサイドアームのサブユニット構造について、電子顕微鏡観察の金粒子標識と変異体の構造解析から明らかにし、折りたたまれた構造として理解されていたコイルドコイルの部分が伸展した構造をとることを明らかにし、それらが動的平衡状態にあることを示した。それらの結果をまとめて、Molecular Biology of the Cell 誌に発表した。
さらに、ダイナクチン複合体の水溶液中でのダイナミックな構造変化を調べるために、高速原子間力顕微鏡（AFM)による観察を行った。その結果、サイドアームの先端部位が大きく伸び縮みする様子が観察された。これは、先端の微小管結合能のあるCap-Gly領域と呼ばれる球状ドメインとコイルドコイル領域の間に存在するPro-rich領域のあたりが、天然変性のインデックスが高まっており、ここが縮まったり、大きく進展したりするためであると考えられる。さらに、コイルドコイルドメインについては、折りたたみと伸展に加えて、コイルドコイル自体がほどけていると考えられる大きな構造変化も観察された。また、サイドアーム先端の微小管結合部位と中央付近の頭部構造などの複数のドメインが協調して変化する様子が観察された。これらの結果は、ダイナクチン複合体のサイドアームの分子内相互作用が、ダイナクチンの微小管結合やダイニン結合、さらにはダイニンの微小管上の運動などの機能の調節に重要であることを示している。
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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
金粒子標識や変異体の作製による電子顕微鏡観察は、ほぼ予定した実験をすべて敢行することができた。高速原子間力顕微鏡観察については、予定よりやや遅れが生じたものの、新たな構造変化を観察することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ダイナクチンサイドアームは、微小管やダイニンに結合する部位として重要であるが、その部位の大きな構造変化が観察されたので、今後は、構造変化を阻止するような変異体を作製し、ダイニン結合、微小管結合、そしてダイニンの微小管上の運動に対して、それらの変異体がどのように振る舞うかを通じて、構造変化と機能の関係を探っていきたい。
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[Journal Article] Conformational diversity of dynactin sidearm and domain organization of its subunit p1502020
Author(s)
Saito,K., Murayama,T., Hata, T., Kobayashi, T., Shibata, K., Kazuno,S., Fujimura, T., Sakurai, T., Toyoshima, Y. Y.
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Journal Title
Molecular Biolofy of the Cell
Volume: 31
Pages: 1218-1231
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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