2021 Fiscal Year Research-status Report
Transportin-1が担う非古典的核輸送機構解明に向けた構造生物研究
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21K06031
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
深井 祥子 (藤間祥子) 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (40363535)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 構造生物学 / 核輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、典型的な核輸送シグナル配列を持たないカーゴ蛋白質（PPARg;、 ZFTA(別名C11orf95)-RelA）を核輸送受容体Transportin-1が輸送する機構を構造生物学的に明らかにすることを目的とする。２つのカーゴ複合体の構造決定を決定する。構造決定方法の１つは強度クラスタリングを用いたX線結晶構造解析法、もう１つはクライオ電子顕微鏡単粒子解析法である。
R3年度はZFTA(C11orf95)-RelAの核輸送機構の解明に向けた研究を主に行なった。先行研究で、Transportin-1はZFTA(C11orf95)上に存在するNLSを２つの異なる構造様式で認識することを明らかにしている。より詳細な相互作用形式を明らかにするために、フォーム１と名付けた結合様式の高分解能構造解析を目指した。結晶化条件を再検討し、測定方法、解析方法も改良した結果、フォーム１を主とする構造を 3.8Å分解能で決定することに成功した。得られた構造から相互作用残基を想定し、変異体を作成し、プルダウン法による結合評価を行なうことで相互作用アミノ酸残基を同定した。結果、結晶構造で得られた相互作用が試験管内溶液中および細胞内でも作用することを明らかにした。
以上の結果をまとめて現在論文を執筆中である。
PPARg; はクライオ電子顕微鏡による構造解析を継続して進め、最終密度マップを得た。今後は、ZFTA(C11orf95)-RelAと同様に相互作用に関与する部位の欠損変異体を作成し、核局在および試験菅内での相互作用を評価する。
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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
課題としている２つの構造いずれにおいても、研究開始当初よりも分解能の高い構造を決定することに成功した。
また、 R3年度に注力したZFTA(C11orf95)-RelAの核輸送機構の解明に向けた研究では、結晶化条件および回折実験の測定条件、解析条件を検討することで、結合フォーム１の構造を優先的に決定することができた。当初は秋までの構造決定を予定していたが、予想に反して早い時期（夏前）に構造決定をすることができた。また、得られた構造を参考にして作成した変異体を用いた相互作用実験も想定通りに進み、原著論文執筆のために必要なデータを想定より半年以上早くに取得することができた。以上のことから研究は順調に進んでいると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、論文執筆と輸送機構の解明に向けた構造研究をすすめる。
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| Causes of Carryover |
計画が順調に進み、論文執筆を優先して研究を進めたため、計画当初実験のために計上した予算を使用しなかったため。
次年度使用に宛てた予算は、学会での研究成果発表費用や論文投稿費用、また初年度の結果をより発展させるための実験経費として用いる。
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