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Exocyst複合体の再構成と構造解析

Research Project

Project/Area Number 20051008
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

深井 周也  The University of Tokyo, 放射光連携研究機構, 准教授 (10361792)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山形 敦史  東京大学, 放射光連携研究機構, 助教 (20463903)
三村 久敏  東京大学, 放射光連携研究機構, 助教 (30463904)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Keywords低分子量GTPase / X線結晶構造解析 / シグナル伝達 / 生体分子 / 蛋白質 / 分子認識 / 膜タンパク質 / 小胞輸送 / 膜融合 / 分子間相互作用
Research Abstract

開口放出で働く繋留因子であるexocyst複合体は,Sec3, Sec5, Sec6, Sec8, Sec10, Sec15, Exo70, Exo84の8つのサブユニットから構成される分子量約750kDaの複合体である.本研究は,exocyst複合体と,それに相互作用して小胞と細胞膜との繋留の制御を行う低分子量GTPase群との複合体の立体構造解析により,繋留の物理的機構およびその制御機構の構造基盤を確立することを目的とした.電子顕微鏡で得られる二次元投影像を利用した単粒子解析とX線結晶構造解析の双方の利点を生かしながらexocyst複合体の原子モデル構築を行うために,バキュロウイルスの発現系を用いた複合体の再構成を行い,得られた複合体およびサブ複合体の解析を行うことを目標とした.exocyst複合体の各サブユニットを発現するバキュロウイルスを調製し,安定なサブ複合体や複合体全体を発現させるための共感染実験を行ったが,構造解析に適する複合体を得るには至っていない.一方,出芽酵母のexocyst複合体は,Sec3サブユニットのN末端ドメイン(Sec3-N)を介してRho1/Cdc42やイノシトールリン脂質PtdIns(4,5)P_2と結合し,標的膜を認識する.我々は,Sec3-NとRho1との複合体の結晶構造を2.6A分解能で決定し,立体構造に基づいて設計した変異体のin vitroでの結合解析およびin vivoでの局在観察を行うことによって,Sec3サブユニットを介したexocyst複合体の標的膜認識メカニズムを明らかにした(Yamashita et al., Nature Structural & Molecular Biology, 2010).

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (4 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Structural insight into the membrane insertion of tail-anchored proteins by Get32010

    • Author(s)
      Yamagata, A., Mimura, H., Sato, Y., Yamashita, M., Yoshikawa, A., Fukai, S.
    • Journal Title

      Genes to Cells 15

      Pages: 29-41

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis for the Rho- and phosphoinositide-dependent localization of the exocyst subunit Sec32010

    • Author(s)
      Yamashita, M., Kurokawa, K., Sato, Y., Yamagata, A., Mimura, H., Yoshikawa, A., Sato, K., Nakano, A., Fukai, S.
    • Journal Title

      Nature Structural & Molecular Biology 17

      Pages: 180-186

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      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tuberous sclerosis tumor suppressor complex-like complexes act as GTPase-activating proteins for Ral GTPases2009

    • Author(s)
      Shirakawa, R., Fukai, S., Kawato, M., Higashi, T., Kondo, H., Ikeda, T., Nakayama, E., Okawa, K., Nureki, O., Kimura, T., Kita, T., Horiuchi, H.
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry 284

      Pages: 21580-21588

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis for specific recognition of Lys 63-linked polyubiquitin chains by tandem UIMs of RAP802009

    • Author(s)
      Sato, Y., Yoshikawa, A., Mimura, H., Yamashita, M., Yamagata, A., Fukai, S.
    • Journal Title

      The EMBO Journal 28

      Pages: 2461-2468

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanism for the definition of elongation and termination by the class II CCA-adding enzyme2009

    • Author(s)
      Toh, Y., Takeshita, D., Numata, T., Fukai, S., Nureki, O., Tomita, K.
    • Journal Title

      The EMBO Journal 28

      Pages: 3353-3365

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal structure of the NEMO ubiquitin-binding domain in complex with Lys 63-linked di-ubiquitin2009

    • Author(s)
      Yoshikawa, A., Sato, Y., Yamashita, M., Mimura, H., Yamagata, A., Fukai, S.
    • Journal Title

      FEBS Letters 583

      Pages: 3317-3322

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  • [Journal Article] Structural basis for specific recognition of Lys 63-linked polyubiquitin chains by NZF domains of TAB2 and TAB32009

    • Author(s)
      Sato, Y., Yoshikawa, A., Yamashita, M., Yamagata, A., Fukai, S.
    • Journal Title

      The EMBO Journal 28

      Pages: 3903-3909

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  • [Journal Article] Conformational transition of Sec machinery inferred from bacterial SecYE structures2008

    • Author(s)
      Tsukazaki, T., Mori, H., Fukai, S., Ishitani, R., Mori, T., Dohmae, N., Perederina, A., Sugita, Y., Vassylyev, D. G., Ito, K., Nureki, O.
    • Journal Title

      Nature 455

      Pages: 988-991

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  • [Journal Article] Structural basis for specific cleavage of Lys 63-linked polyubiquitin chains2008

    • Author(s)
      Sato, Y., Yoshikawa, A., Yamagata, A., Mimura, H., Yamashita, M., Ookata, K., Nureki, O., Iwai, K., Komada, M.. Fukai. S.
    • Journal Title

      Nature 455

      Pages: 358-362

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  • [Presentation] Lys63結合型ポリユビキチン鎖認識のメカニズム2009

    • Author(s)
      深井周也
    • Organizer
      第32回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2009-12-10
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      深井周也
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      第9回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      熊本全日空ホテルニュースカイ
    • Year and Date
      2009-05-22
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      左藤裕介(深井周也)
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      BMB2008
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2008-12-12
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    • Author(s)
      深井周也
    • Organizer
      FASEB Summer Research Conferences Ubiquitin and Cellular Regulation
    • Place of Presentation
      Saxton's River, Vermont, USA
    • Year and Date
      2008-06-13
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    • Author(s)
      佐藤裕介, 深井周也
    • Publisher
      日本結晶学会
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  • [Book] 生化学 81巻 みにれびゅう2009

    • Author(s)
      深井周也
    • Publisher
      日本生化学会
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  • [Book] 生体の科学 60巻[特集]ユビキチン化による生体機能の調節2009

    • Author(s)
      佐藤裕介, 深井周也
    • Publisher
      金原一郎記念医学医療振興財団/医学書院
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  • [Book] 実験医学2月号2009

    • Author(s)
      深井周也、佐藤裕介、吉川梓
    • Publisher
      羊土社
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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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