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2021 Fiscal Year Research-status Report

機械刺激感受性チャネルTMCタンパク質の構造機能解析

Research Project

Project/Area Number 20K15754
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

草木迫 司  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80815316)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsチャネル / 膜タンパク質 / クライオ電子顕微鏡 / 単粒子解析
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,クライオ電子顕微鏡単粒子解析による構造決定に向けて,粒子像の方位決めを改善するためのサンプル調製を推進した。具体的にはyeast surface displayを用いたnanobody library selectionの系の確立を推進するとともに,TMCサンプルとauxiliary subunitとの複合体形成の条件検討をおこなった。その結果,TMCとCa2+ and integrin binding protein(CIBタンパク質)を共発現させて精製することで複合体を調製することに成功した。クライオ電子顕微鏡による撮影画像を解析し,膜貫通領域を含むTMCに対してCIBタンパク質が結合していることがわかる予備的な密度マップを得ることに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

TMCとCIBタンパク質の複合体サンプルの調製に成功し,クライオ電子顕微鏡単粒子解析における粒子像の方位決めが改善して,複合体の予備的な密度マップを得るに至ったため。

Strategy for Future Research Activity

TMCとCIBタンパク質の複合体構造を決定し,その作動機構を明らかにする。さらに,他のauxiliary subunitを含めた複合体形成条件の探索を推進する。

Causes of Carryover

TMCとauxiliary subunitの複合体構造を決定するため。サンプル調製に必要な培地や界面活性剤,クライオ電子顕微鏡の利用料に使用する。

  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Structural basis for channel conduction in the pump-like channelrhodopsin ChRmine2022

    • Author(s)
      Kishi KE*、Kim YS*、Fukuda M*、Inoue M*、Kusakizako T*、Wang PY*、Ramakrishnan C、Byrne EFX、Thadhani E、Paggi JM、Matsui TE、Yamashita K、Nagata T、Konno M、Quirin S、Lo M、Benster T、Uemura T、Liu K、Shibata M、Nomura N、Iwata S、Nureki O、Dror RO、Inoue K、Deisseroth K、Kato HE (*equal contribution)
    • Journal Title

      Cell

      Volume: 185 Pages: 672~689.e23

    • DOI

      10.1016/j.cell.2022.01.007

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cryo-EM reveals mechanistic insights into lipid-facilitated polyamine export by human ATP13A22021

    • Author(s)
      Tomita Atsuhiro、Daiho Takashi、Kusakizako Tsukasa、Yamashita Keitaro、Ogasawara Satoshi、Murata Takeshi、Nishizawa Tomohiro、Nureki Osamu
    • Journal Title

      Molecular Cell

      Volume: 81 Pages: 4799~4809.e5

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2021.11.001

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural basis of gating modulation of Kv4 channel complexes2021

    • Author(s)
      Kise Yoshiaki、Kasuya Go、Okamoto Hiroyuki H.、Yamanouchi Daichi、Kobayashi Kan、Kusakizako Tsukasa、Nishizawa Tomohiro、Nakajo Koichi、Nureki Osamu
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 599 Pages: 158~164

    • DOI

      10.1038/s41586-021-03935-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cryo-EM structure of the human MT1?Gi signaling complex2021

    • Author(s)
      Okamoto Hiroyuki H.、Miyauchi Hirotake、Inoue Asuka、Raimondi Francesco、Tsujimoto Hirokazu、Kusakizako Tsukasa、Shihoya Wataru、Yamashita Keitaro、Suno Ryoji、Nomura Norimichi、Kobayashi Takuya、Iwata So、Nishizawa Tomohiro、Nureki Osamu
    • Journal Title

      Nature Structural & Molecular Biology

      Volume: 28 Pages: 694~701

    • DOI

      10.1038/s41594-021-00634-1

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] MATEタンパク質の構造生物学2021

    • Author(s)
      草木迫 司
    • Journal Title

      日本生物物理学会誌「生物物理」

      Volume: 61 Pages: 183~185

    • DOI

      10.2142/biophys.61.183

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The structure of MgtE in the absence of magnesium provides new insights into channel gating2021

    • Author(s)
      Jin F、Sun M、Fujii T、Yamada Y、Wang J、Maturana AD、Wada M、Su S、Ma J、Takeda H、Kusakizako T、Tomita A、Nakada-Nakura Y、Liu K、Uemura T、Nomura Y、Nomura N、Ito K、Nureki O、Namba K、Iwata S、Yu Y、Hattori M
    • Journal Title

      PLOS Biology

      Volume: 19 Pages: e3001231

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.3001231

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ChRの機能発現機構2022

    • Author(s)
      草木迫 司
    • Organizer
      第35回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Invited
  • [Remarks] 新規光駆動型イオンチャネルの構造解明と高性能分子ツールの創出~神経科学に光を当てる~

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/press/z0109_00034.html

  • [Remarks] 細胞内へのポリアミン輸送メカニズムの解明(東京大学プレスリリース)

    • URL

      https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2021/7644/

  • [Remarks] 制御サブユニットによるイオンチャネル巨大複合体のモジュレーション機構を解明(東京大学プレスリリース)

    • URL

      https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2021/7525/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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