2016 Fiscal Year Annual Research Report
In-cell NMR study on regulatory mechanism of calcium release by ryanodine receptor
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25650024
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
真板 綾子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 特別研究員(RPD) (60415106)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | カルシウム恒常性 / NMR / サルコペニア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋小胞体のカルシウム放出チャネルであるリアノジン受容体は、加齢に伴う筋萎縮の原因因子となっている。加齢に伴う活性酸素増加によって受容体が損傷することにより、カルシウム漏出がおこり、結果的に筋萎縮がひきおこされるモデルが提唱されている。そこで、本研究では、生細胞内での相互作用を原子レベルで解析できるIn-cell NMR法と従来の構造生物学的手法を相補的に用いて、この受容体の安定化蛋白質FKBP12によるリアノジン受容体の安定化機構を解明することを目的とした。しかし、標的蛋白質の筋芽細胞へ導入方法の確立に難航し、さらにこの課題を実施する不可欠な受容体の安定化に関わる薬剤S107が特許・創薬開発のため、入手できなかった。そこで、二年目から、当初の研究計画を変更し、筋小胞と同様に、加齢によるカルシウム漏出がおこるミトコンドリアのカルシウム漏出に着目し、カルシウムの取り込み制御に関わる複合体（脱共役蛋白質UCP3と抗アポトーシス蛋白質HAX-1）を対象とした研究に取り組んだ。これまでに、HAX-1とUCP3の相互作用領域がそれぞれC末端側領域と膜間ループ2領域であること及び両者の結合にはカルシウムの存在が必須であること明らかにしている。また、HAX-1のC末端側領域に関しては、カルシウムと直接結合すること及びその結合により大きな構造変化が誘起されることを明らかにした。さらに、HAX-1のC末端領域に着目し、NMR・等温滴定型カロリメトリー(ITC)の測定を行った。NMRでは、HAX-1のカルシウム結合領域および膜結合に関与する領域の同定を行った。また、カルシウムと結合することにより、膜結合性を獲得する可能性を見出した。一方、HAX-1のカルシウム結合の熱学的パラメーターを得るためにITC測定を行ったが、溶媒に含まれる高濃度の界面活性剤の影響により見積もることができなかった。
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[Journal Article] Capric Acid Up-Regulates UCP3 Expression without PDK4 Induction in Mouse C2C12 Myotubes.2016
Author(s)
Abe T1, Hirasaka K, Kohno S, Tomida C, Haruna M, Uchida T, Ohno(Maita) A, Oarada M, Teshima-Kondo S, Okumura Y, Choi I, Aoyama T, Terao J, Nikawa T.
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Journal Title
J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo).
Volume: 62
Pages: 32-39
DOI
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