2023 Fiscal Year Annual Research Report
Chemical regulation of intrinsically disordered proteins in animal and plant cells
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21H02077
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
大神田 淳子 信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (50233052)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 天然変性蛋白質 / 蛋白質間相互作用 / コバレント阻害剤 / 14-3-3 / 概日時計転写因子 / フシコクシン / 蛍光標識 / 植物成長促進活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、フシコクシン（FC）誘導体による14-3-3蛋白質間相互作用(PPI)の操作により動植物内細胞中のリン酸化天然変性蛋白質の活性に摂動を与えることにより、細胞のストレス応答の分子機序を解明し創薬ならびに農業技術開発に資する知見を得ることを目的とした。最終年度である本年度は、①mRNA翻訳抑制複合体の足場蛋白質GIGYF2と14-3-3の相互作用安定化におけるFC誘導体の作用機序解明、②クリック化学を駆使した新規FC誘導体ライブラリの合成と生物評価、③FCの水耕栽培作物に対する成長亢進活性、を検証した。
①については、前年度までに同定したFCが作用するGIGYF2の領域中に含まれる2つの14-3-3結合配列中のセリンを同時もしくは片方ずつ点変異し、相互作用安定化に与える影響を共免疫沈降実験により検証し、作用点を特定することに成功した。また、アミノ酸配列のデータベース解析から候補キナーゼをリストアップし生化学的実験により検証した結果、細胞の飢餓ストレスに応答して活性化するキナーゼがリン酸化の責任酵素である可能性が高いことが判った。これらの結果は、細胞の未知の飢餓ストレス応答機構の存在を示唆するものとして興味深い。項目②についてはFC糖鎖の選択的化学修飾によりアジドまたはアミノ基を導入し、種々のアルキンとの環化付加反応および還元的アミノ化によりフォーカスライブラリを合成した。生物評価の結果、従来の誘導体の活性を上回る増殖阻害活性を示す誘導体が同定され、FCの糖鎖構造の改変が高活性誘導体の創製に有用であることが示された。項目③については、水耕栽培工場における栽培レタスに対するFCの成長促進活性を検証した結果、コマツナ同様、レタスの重量が明らかに増加することが判った。また栽培初期の投与だけで同様の効果が得られることも分かり、FCの農業応用への可能性が確認された。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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