2023 Fiscal Year Annual Research Report
細胞内グルタミンセンサーは ”特異的で弱い結合” をどのように達成しているのか
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20K06555
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
谷川 美頼 浜松医科大学, 医学部, 特任助教 (50553658)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | TORC1 / センサー / 栄養 / ラパマイシン / アミノ酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
酵母においてPib2がグルタミンと結合するグルタミンセンサーとして機能すること、さらにグルタミンによって活性化されたPib2はTORC1を直接活性化することを示し、細胞内窒素栄養を検知して代謝を制御する分子メカニズムの実体を明らかにした。
Pib2変異体の解析によりPib2のグルタミンセンシングに必要な領域、TORC1と結合する領域を同定し、さらにPib2の天然変性領域がPib2活性の微調整を担っていることを明らかにした。またPib2の活性化型変異体を単利し、その解析からPib2によるTORC1の活性化にはC末端の保存された領域が重要な役割を果たすことを見出した。
またTORC1の構成因子の一つであるKog1にPib2を融合したキメラタンパク質を酵母内で発現させることによりPib2-TORC1キメラタンパク質を精製することに成功した。この精製キメラTORC1が試験管内でグルタミンにより活性化することが確認できたため、現在この精製キメラの構造解析をクライオ電子顕微鏡により行っている。これによりPib2がグルタミンセンサーとしてどのようにグルタミンを検知しているのか、及びTORC1の活性化はどのようになされるのかの詳細を明らかにすることが期待できる。
さらに、植物FYVE1がPib2のオルソログとしてTORC1の上流でグルタミンを検知する可能性をみいだした。このことにより我々が明らかにしてきたグルタミンセンシング機構がアミノ酸独立栄養生物に保存された機構であることが示唆された。
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