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2022 Fiscal Year Research-status Report

アクチン細胞骨格制御における蛋白質の構造ダイナミクスとdisorder領域の役割

Research Project

Project/Area Number 21K06838
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

坂根 亜由子  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (60509777)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐々木 卓也  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (40241278)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsアクチン細胞骨格制御 / 蛋白質の構造ダイナミクス / Disorder領域
Outline of Annual Research Achievements

生命現象を支える細胞の運動、接着、形態形成等の細胞機能では、アクチン細胞骨格のダイナミックな制御が必要となってくる。これまで、研究代表者は、Rabファミリー低分子量G蛋白質のメンバーであるRab8およびRab13の標的蛋白質として知られるJunctional Rab13-binding protein (JRAB)の1分子構造ダイナミクスがアクチン細胞骨格の時空間制御に関わることを明らかにしてきた。JRABは、N末端側にcalponin homology(CH)ドメインとLIMドメイン、C末端側にcoiled-coil(CC)ドメインを持つマルチドメイン蛋白質であり、アクチン結合蛋白質であるフィラミンは、CHドメインに、RabはCCドメインに結合することがわかっている。また、JRABはN末端とC末端に挟まれた広範囲にdisorder領域を有しており、そこには、アクチン結合蛋白質であるアクチニンが結合する。
最近、蛋白質の構造において安定的な構造を形成しないdisorder領域の機能が注目を集めている。JRABのdisorder領域が、JRABの構造ダイナミクス依存的なアクチン細胞骨格の時空間制御に重要な役割を担っている可能性が十分に予想される。また、disorder領域を有する多くの蛋白質は液ー液相分離によって液滴を形成することが知られているが、研究代表者は、JRABも液滴を形成することをこれまでに明らかにしている。そこで、本研究では、JRABの構造ダイナミクス依存的なそのdisorder領域の新規役割といった観点から、アクチン細胞骨格の多面的制御機構の解明を目指す。
令和4年度は、Rab8やRab13に加えてこれまでに研究代表者らのグループがJRAB結合蛋白質として見出してきたアクチン結合蛋白質群がJRABとともにアクチン線維の束化制御に如何に関与するかを調べた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

令和4年度は、Rab13およびRab8、フィラミン、アクチニンが、JRABが制御するアクチン線維の束化に如何に関与するかについて調べた。In vitroの実験系を中心に超解像顕微鏡、電子顕微鏡や高速AFMを用いた解析によってJRABとRabおよびアクチン結合蛋白質群が協調的にアクチン細胞骨格を時空間制御していることが明らかになりつつあるため、研究計画どおりおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

これまでに、研究代表者はJRABがそのdisorder領域を介して相分離し、液滴を形成することを明らかにしている。令和5年度は、JRABの液滴とアクチン細胞骨格制御との関連についてin vitroに加えてin celluloの実験系でも調べる。

Causes of Carryover

(理由)3月に納品となり、支払いが完了していないため。

(計画)4月に支払いが完了する予定である。

  • Research Products

    (1 results)

All 2022

All Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Presentation] The role and significance of JRAB/MICAL-L2-mediated molecular complex formation and dissociation in the regulation of membrane structure and function2022

    • Author(s)
      坂根亜由子、佐々木卓也
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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