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2015 Fiscal Year Research-status Report

動的なオリゴマー形成因子によるWntシグナル伝達制御の構造的基盤

Research Project

Project/Area Number 25840017
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

寺脇 慎一  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (10452533)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
KeywordsWntシグナル / DIXドメイン / X線結晶構造解析
Outline of Annual Research Achievements

細胞の増殖・分化に重要な役割を持つWntシグナル伝達経路は、Wnt受容体直下に動的に集積するタンパク質Dvl、Axin、CCD1を介して、GSK3βのβカテニンに対するリン酸化を阻害することで、βカテニンの細胞核への移行を促進し、遺伝子発現を促進するが、その分子機構の詳細は不明な点が多い。本研究では、CCD1がAxinに受容体からの活性化シグナルを伝達する際に形成される複合体のX線結晶構造解析、物性分析および培養細胞をもちいた相互作用解析をおこない、CCD1によるAxinの分子認識とシグナル伝達を制御する仕組みを原子レベルで解明する。本年度は、前年度までに得ていたCCD1-Axin複合体の結晶から高分解能X線回折データの収集を目的として、結晶化条件の最適化をおこなった。その結果、新規に調製したCCD1-Axin複合体の結晶から、分解能3.1オングストロームの構造解析が可能なX線回折データの収集に成功した。現在、この回折データをもちいて構造解析を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究課題の一つであるCCD1-Axin複合体のX線結晶構造解析には大きな進展があったが、立体構造をもとにした機能解析には着手できなかった。CCD1-Axin複合体結晶のX線回折能の分解能向上を目的とする検討に時間を要したことが理由である。

Strategy for Future Research Activity

CCD1-Axin複合体の構造解析が完了次第、相互作用に関与するアミノ酸残基を特定して、点変異体を利用した相互作用解析および培養細胞を利用した活性測定を実施する。また、本研究の過程でCCD1単独のオリゴマー形成機構に関する新規な制御機構を発見したので、論文発表をおこなう。

Causes of Carryover

本研究では、CCD1-Axin複合体の結晶のX線回折能を改良して、構造解析を完了する予定であったが、当初計画していた方法では、目標とする精度での構造解析に至らないことが判明したため、新たな改良方法の検討を強いられ、その検討に時間を要した。そのため、計画の進歩が遅れる結果となったため、今後おこなう生化学的な手法による実験の遂行に必要な費用として、次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

CCD1-Axin複合体の立体構造決定から明らかになったアミノ酸残基レベルでの相互作用について、変異体を利用した結合実験および培養細胞を利用した転写活性測定系で検討をおこなう。また、これらの成果について、学術論文、国際的な学術会議および国内学会等での発表をおこなう経費としても使用する。

  • Research Products

    (14 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Protein stabilizer, NDSB-195, enhances the dynamics of the β4-α2 loop of ubiqutin.2016

    • Author(s)
      Wang, H., Hosoda, K., Ishii, T., Arai, R., Kohno, T., Terawaki, S. & Wakamatsu, K.
    • Journal Title

      J. Pept. Sci.

      Volume: 22 Pages: 174-180

    • DOI

      10.1002/psc.2855

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Biochemical characterization of a heterotrimeric Gi-protein activator peptide designed from the junction between the intracellular third loop and sixth transmembrane helix in the m4 muscarinic acetylcholine receptor2015

    • Author(s)
      Terawaki, S., Matsubayashi, R., Hara, K., Onozuka, T., Wakamatsu, K.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 463 Pages: 64-69

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.05.018

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] MT1-MMP recognition by ERM proteins and its implication in CD44 shedding2015

    • Author(s)
      Terawaki, S., Kitano, K., Aoyama, M., Mori, T., Hakoshima, T.
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 20 Pages: 847-859

    • DOI

      10.1111/gtc.12276

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] X-ray crystallographic characterization of the signalling proteins mediating neuronal development.2015

    • Author(s)
      Fujita S, Terawaki S, Shiomi K, Keino-Masu K, Masu M, Shibata N, Higuchi Y and Wakamatsu K.
    • Organizer
      2th International Symposium of Gunma University Medical inovation
    • Place of Presentation
      日本、群馬
    • Year and Date
      2015-12-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structural basis of Wnt signaling regulation by dynamic polymerized proteins2015

    • Author(s)
      Terawaki S.
    • Organizer
      The 13th Conference of the Asian Crystallographic Association
    • Place of Presentation
      インド、コルカタ
    • Year and Date
      2015-12-05 – 2015-12-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Wntシグナル伝達制御因子CCD1のDIXドメインを介する新規な自己活性制御の構造基盤2015

    • Author(s)
      藤田祥平、寺脇慎一、塩見健輔、桝和子、桝正幸、若松馨、柴田直樹、樋口芳樹
    • Organizer
      日本生化学大会
    • Place of Presentation
      兵庫
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] ゼブラフィッシュCCD1 DIXドメインの結晶構造が示唆する新規なWntシグナル伝達制御2015

    • Author(s)
      藤田祥平、寺脇慎一、塩見健輔、桝和子、桝正幸、柴田直樹、樋口芳樹、若松馨
    • Organizer
      日本結晶学会年会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2015-10-17 – 2015-10-18
  • [Presentation] Wnt/βカテニンシグナル経路で働くDIXドメイン複合体の構造解析2015

    • Author(s)
      山西勲平, 柴田直樹, 寺脇慎一, 樋口芳樹
    • Organizer
      日本結晶学会年会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2015-10-17 – 2015-10-18
  • [Presentation] Structural basis for cargo binding and autoinhibition of retrograde transport adaptor Bicaudal D12015

    • Author(s)
      Yoshikane A, Terawaki S, Higuchi Y and Wakamatsu K
    • Organizer
      日本神経化学会年会
    • Place of Presentation
      埼玉
    • Year and Date
      2015-09-12 – 2015-09-13
  • [Presentation] 逆行性輸送因子Bicaudal-D1の積荷認識と自己機能制御に関する構造学的解析2015

    • Author(s)
      吉兼明日香、寺脇慎一、樋口芳樹、若松馨
    • Organizer
      平成27年度日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-26
  • [Presentation] 逆行性輸送因子Bicaudal-D1の積荷認識と自己機能制御に必須なアミノ酸残基の同定2015

    • Author(s)
      吉兼明日香、寺脇慎一、大塚寛貴、樋口芳樹、若松馨
    • Organizer
      平成27年度日本生化学会関東支部例会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2015-06-20
  • [Presentation] m4ムスカリン性アセチルコリン受容体の細胞内第3ループ/第6膜貫通ヘリックスペプチドとGタンパク質との複合体の調製と生化学的解析2015

    • Author(s)
      小野塚樹、寺脇慎一、河野俊之、若松馨
    • Organizer
      平成27年度日本生化学会関東支部例会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2015-06-20
  • [Presentation] 可溶化したM2 muscarinic acetylcholine receptorのNon-Detergent SulfoBetaineによる安定化2015

    • Author(s)
      神山亮司、山井俊英、寺脇慎一、武田茂樹、若松馨
    • Organizer
      平成27年度日本生化学会関東支部例会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2015-06-20
  • [Presentation] Non-Detergent SulfoBetaine が蛋白質に及ぼす効果2015

    • Author(s)
      神山亮司, 山井俊英, 王海梅, 細田和男, 寺脇慎一, 武田茂樹, 若松馨
    • Organizer
      第42回生体分子討論会
    • Place of Presentation
      群馬
    • Year and Date
      2015-06-12 – 2015-06-13

URL: 

Published: 2017-01-06  

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