2012 Fiscal Year Annual Research Report
ヒト毛髪内亜鉛・カルシウム恒常性維持のための分子構造変換機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Structural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses |
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| Project/Area Number |
23121504
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
海野 昌喜 茨城大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (10359549)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 毛髪 / 恒常性維持 / 構造変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昆虫細胞培養により得られたS100A3の構造は、分子内に二つのジスルフィド結合を有していた（SS1とSS2と呼ぶ）。SS1とSS2の生理的意義を解明するため、それらをそれぞれ削った（対象のCysをAlaに変異した）変異体のカルシウム結合能とPAD3との反応性を調べたところ、SS1を欠失した変異体では、カルシウム結合能が下がり、PAD3によるシトルリン化を受けにくくなった。一方、SS2を欠失した変異体では、カルシウム結合能もシトルリン化され安さも上昇した。このように、S100A3内の二つのジスルフィド結合が、カルシウム恒常性維持を相補的に制御していることを見出した。また、SS1に関しては、カルシウム結合に有利な構造を形成するため、必要な形で必要な場所にあることも明らかになった。さらに、高分解能の構造では、N末端のアセチル化も原子レベル構造で確認でき、大腸菌発現では成されないこれらの翻訳後修飾が、S100A3の機能にとって重要であることも明らかになった。
PAD3のアイソザイムであるPAD1やPAD2による基質認識の違いを明らかにするため、まず、PAD3の大量発現・精製・結晶化を行った。PAD3の結晶は、少なくとも3つの全く異なった結晶化条件で得られたが、得られた結晶は、いずれも同じ結晶系であった。空間群R3, a = b = 114.97 Aring;, c = 332.49 Aring;で、非対称単位に二分子（二量体で働くので、一つの生物学的単位）が含まれていた。現在までに最高2.95Aring;分解能の回折データを得て、この分解能で構造も決定した。結晶の対称性が高いので、回折データのredundancyを容易に稼げるうえ、非結晶学的平均化法で、電子密度図は分解能の割に明瞭なものが得られた。
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| Research Progress Status |
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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