2015 Fiscal Year Annual Research Report
細胞死を検出する自然免疫システムの低温電子顕微鏡法による構造生物学的基盤研究
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25711010
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
藤井 高志 大阪大学, 生命機能研究科, 招へい研究員 (10582611)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | クライオ電顕 / アクチン / ＤＮＧＲ１ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
樹状細胞上にあるDNGR-1受容体は細胞骨格を構成するアクチン繊維をリガンドとして認識し、”傷ついた”細胞を検出する。これにより、免疫システムは外敵から身を守るだけでなく、細胞の健康状態を常時監視し”傷ついた”細胞を検出し除去する。この免疫システムの原子レベルでのメカニズムを明らかにするために、クライオ電顕単粒子解析法によりアクチン繊維・DNGR-1複合体の高分解能構造解析を行い、その原子レベルでの相互作用様式を調べた。
まず、ヒト・アクチンを重合し繊維化し、発現系より精製したマウスDNGR-1を混合し、複合体を作成した。クライオ電子顕微鏡法により、高分解能データを収集するために、氷包埋条件を幅広く検討し、複合体形成率および薄い氷を作成できる条件を見つけた。DNGR-1は溶液中で2量体を形成しており、アクチン繊維と結合した時、もう片方のDNGR-1が他のアクチン繊維と結合し、アクチン繊維がバンドル化し画像解析できないことが懸念されたが、繊維は単分散しており画像解析を行うことができた。この単分散した繊維をクライオ電子顕微鏡法で観察を行い、大量画像データ取得を行った。3次元立体構造解析により、7.7 オングストローム分解能で繊維構造の密度マップを得た。アクチン繊維は2本の素繊維がリボンのように絡み合った構造をしているが、DNGR-1はその2本の素繊維の間にはまり込むように結合していた。この事実はDNGR-1がアクチン繊維にのみ結合しアクチン単量体に結合しないというこれまでの知見を構造生物学的に証明している。また、変異体解析のデータと組み合わせることにより、DNGR-1がアクチン繊維をどのように認識しているかの３次元マッピングをおこなうことが可能になり、傷ついた細胞を認識する機構の一端が明らかになった。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A repeat unit of Vibrio diarrheal T3S effector subverts cytoskeletal actin homeostasis via binding to interstrand region of actin filaments.2015
Author(s)
Nishimura, M., Fujii, T., Hiyoshi, H., Makino, F., Inoue, H., Motooka, D., Kodama, T., Ohkubo, T., Kobayashi, Y., Nakamura, S., Namba K., & Iida, T.
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 5
Pages: 10870
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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