2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26840018
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
帯田 孝之 富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 准教授 (30578696)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 細胞質分裂 / ESCRT / 構造生物学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ESCRTタンパク質複合体は、細胞質分裂の最後のステップである娘細胞間の膜の切断(abscission)等の膜の変形を担っている。このとき、ESCRT-IIタンパク質複合体が線維形成の起点として機能し、そしてESCRT-IIIタンパク質複合体が線維を形成することで膜が切断されると考えられている。そこで本研究では、ESCRT複合体による線維形成の起点、伸長、および線維による膜の切断まで、構造生物学的な観点から研究を行い、その詳細を明らかにすることで、そのメカニズムを説明することを目的としている。まず、酵母や古細菌に存在する10個のESCRT-IIIタンパク質について、発現系作成・タンパク質精製・結晶化を行ったが、現在までに良好な結晶は得られていない。また、スルフォロブス属の古細菌に存在する新規ESCRT-II様タンパク質について、S. acidocaldarius由来とS. solfataricus由来のそれぞれで約1.6オングストロームおよび約1.7オングストロームの分解能で構造に成功した。その結果、どちらも基本フォールドはウイングドヘリックス構造に二つのαヘリックスが追加された構造をとっていることがわかった。S. acidocaldarius由来ESCRT-II様タンパク質は二量体を、S. solfataricus由来ESCRT-II様タンパク質は単量体構造をとっていた。ヒトESCRT-IIタンパク質複合体は、八量体構造をとり、それらとは全く似ていない構造であった。また、この古細菌ESCRT-II様タンパク質については、DNAと結合することを新規に同定しており、古細菌のESCRT複合体オペロンの制御に関わっているのではないかと考えて、現在研究を進めている。古細菌のESCRT-II様タンパク質がDNAと結合することは、ヒトのESCRT複合体のもつ機能とは全く異なるものであり、進化の過程でESCRT-IIタンパク質が新たな機能を獲得していったことを示しているのかもしれない。
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