小胞輸送の制御に関わる分子複合体群のＸ線結晶構造解析

• 研究領域: 細胞シグナリング複合体によるシグナル検知・伝達・応答の構造的基礎
• 研究課題/領域番号: 22121003
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 深井 周也 東京大学, 放射光連携研究機構, 准教授 (10361792)
• 連携研究者: 山形 敦史 東京大学, 放射光連携研究機構, 助教 (20463903) ; 佐藤 裕介 東京大学, 放射光連携研究機構, 助教 (50568061)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 220,740千円 (直接経費: 169,800千円、間接経費: 50,940千円); 2014年度: 29,120千円 (直接経費: 22,400千円、間接経費: 6,720千円); 2013年度: 30,550千円 (直接経費: 23,500千円、間接経費: 7,050千円); 2012年度: 31,980千円 (直接経費: 24,600千円、間接経費: 7,380千円); 2011年度: 31,720千円 (直接経費: 24,400千円、間接経費: 7,320千円); 2010年度: 97,370千円 (直接経費: 74,900千円、間接経費: 22,470千円)
• キーワード: 分子認識 / シグナル伝達 / タンパク質複合体 / X線結晶構造解析 / 構造生物学 / 小胞輸送 / 低分子量GTPase

研究成果の概要

真核細胞は脂質二重膜によって仕切られる様々な細胞小器官で構成される．そのため，細胞小器官や細胞膜への物質輸送は膜小胞を介して行われる．細胞の運動や形態変化，極性の形成などの「細胞の形と機能」に関わる多くのプロセスにおいて小胞輸送は必須な役割を担う．本研究では，小胞輸送の制御に関わる分子複合体群のX線結晶構造解析を行い，複雑かつ精密に制御された複合体構築の原理と機能メカニズムの解明を通して小胞輸送制御のメカニズムの一端を原子の精度で明らかにした．また，本研究を通じで得られた複合体研究の技術基盤を活用した共同研究を展開して，複合体によるその他の細胞機能制御機構の解明に役立てた．

研究成果

• [雑誌論文] Mechanisms of splicing-dependent trans-synaptic adhesion by PTPδ-IL1RAPL1/IL-1RAcP for synaptic differentiation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamagata A., Yoshida, T., Sato, Y., Goto-Ito, S., Uemura, T., Maeda, A., Shiroshima, T., Iwasawa-Okamoto, S., Mori, H., Mishina, M., Fukai , S.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 6926-6926
  • DOI: 10.1038/ncomms7926
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structure of Slitrk2-PTPδ complex reveals mechanisms for splicing-dependent trans-synaptic adhesion (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamagata A., Sato, Y., Goto-Ito, S., Uemura, T., Maeda, A., Shiroshima, T., Yoshida, T., Fukai , S.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 9686-9686
  • DOI: 10.1038/srep09686
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural basis for ubiquitin recognition by ubiquitin-binding zinc finger of FAAP20 (2015)
  • 著者名/発表者名: Toma, A, Takahashi, T. S., Sato, Y., Yamagata, A., Goto-Ito, S., Nakada, S., Fukuto, A., Horikoshi, Y., Tashiro, S., Fukai, S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 号: 3 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0120887
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structures of CYLD USP with Met1- or Lys63-linked diubiquitin reveal mechanisms for dual specificity (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y., Goto, E., Shibata, Y., Kubota, Y., Yamagata, A., Goto-Ito, S., Kubota, K., Inoue, J., Takekawa, M., Tokunaga, F. and Fukai, S.
  • 雑誌名: Nat. Struct. Mol. Biol. 巻: 22 号: 3 ページ: 222-229
  • DOI: 10.1038/nsmb.2970
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Switching and emergence of CTL epitopes in HIV-1 infection (2014)
  • 著者名/発表者名: Han, C., Kawana-Tachikawa, A., Shimizu, A., Zhu D., Nakamura, H., Adachi, E., Kikuchi, T., Koga, M., Koibuchi, T., Gao, G.F., Sato, Y., Yamagata, A., Martin, E., Fukai, S., Brumme, Z.L.,Iwamoto, A.
  • 雑誌名: Retrovirolgy 巻: 11 号: 1 ページ: 38-38
  • DOI: 10.1186/1742-4690-11-38
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Core structures of ubiquitin dictate its dynamics and function (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukai, S.
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 巻: 426 号: 7 ページ: 1367-1369
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2013.12.008
• [雑誌論文] Switching and emergence of CTL epitopes in HIV-1 infection (2014)
  • 著者名/発表者名: Han, C. Kawana-Tachikawa, A., Shimizu, A., Zhu, D., Nakamura, H., Adachi, E., Kikuchi, T., Koga, M., Koibuchi, T., Gao, G.G., Sato, Y., Yamagata, A., Martin, E., Fukai, S., Brumme, Z.L., Iwamoto, A.
  • 雑誌名: Retrovirology 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of TCR and antigen complexes at an immunodominant CTL epitope in HIV-1 infection (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, A., Kawana-Tachikawa. A., Yamagata, A., Han, C., Zhu, D., Sato, Y., Nakamura, H., Koibuchi, T., Carlson, J., Martin, E., Brumme, C.J., Shi, Y., Gao, G.F., Brumme, Z.L., Fukai, S., Iwamoto, A.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 号: 1 ページ: 3097-3097
  • DOI: 10.1038/srep03097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Get1 stabilizes an open dimer conformation of get3 ATPase by binding two distinct interfaces. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kubota K, Yamagata A, Sato Y, Goto-Ito S, Fukai S.
  • 雑誌名: J Mol Biol. 巻: 422(3) 号: 3 ページ: 366-75
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2012.05.045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular basis of Lys-63-linked polyubiquitination inhibition by the interaction between human deubiquitinating enzyme OTUB1 and ubiquitin-conjugating enzyme UBC13. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Yamagata A, Goto-Ito S, Kubota K, Miyamoto R, Nakada S, Fukai S.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 287(31) 号: 31 ページ: 25860-8
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.364752
  • 査読あり
• [雑誌論文] ポリユビキチン鎖選択的結合による細胞機能制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤裕介，深井周也
  • 雑誌名: 生化学 巻: 84 ページ: 776-779
  • NAID: 10031122383
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific recognition of linear ubiquitin chains by the Npl4 zinc finger(NZF) domain of the HOIL-1L subunit of the linear ubiquitin chain assembly complex (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y., Fujita, H., Yoshikawa, A., Yamashita, M., Yamagata, A., Kaiser, S. E., Iwai, K., Fukai, S
  • 雑誌名: Proceedings of National Academy of Science United States of America 巻: 108巻 号: 51 ページ: 20520-20525
  • DOI: 10.1073/pnas.1109088108
  • 査読あり
• [雑誌論文] tructure and function of SecDF, a protein export-enhancing membrane component (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsukazaki, T., et al
  • 雑誌名: Nature 巻: 475 号: 7350 ページ: 235-238
  • DOI: 10.1038/nature09980
  • 査読あり
• [学会発表] マルチサブユニット繋留因子複合体の全体構造決定へのアプローチ (2014)
  • 著者名/発表者名: 深井 周也
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] ユビキチン鎖による炎症シグナル制御の構造基盤 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深井 周也
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15
  • 招待講演
• [学会発表] 中程度の分解能での結晶構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深井 周也
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ワークピア横浜
  • 年月日: 2014-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] Structural basis for selective cleavage of M1- and K63-linked polyubiquitin chains by a CYLD deubiquitinase (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuya Fukai, Yusuke Sato
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory 2013 meeting - The Ubiquitin Family
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory, 米国
  • 招待講演
• [学会発表] Structural basis for recognition of ubiquitin by UMI domain of RNF168 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Sato, Aya Toma, Shuya Fukai
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory 2013 meeting - The Ubiquitin Family
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory, 米国
• [学会発表] Get3による翻訳後膜埋め込み機構の構造学的基盤 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山形敦史，窪田恵子，後藤（伊藤）桜子，佐藤裕介，深井周也
  • 学会等名: 第３５回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2012-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] 構造解析のためのユビキチン鎖の大量合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 深井周也
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク(大阪府吹田市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-09
• [学会発表] Structural basis of ubiquitin chain recognition by NZF domains for NF-κB activation (2011)
  • 著者名/発表者名: 深井周也
  • 学会等名: TNF2011(第13回国際TNF会議)
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場(兵庫県淡路市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-18
• [学会発表] Mechanisms for recognition of K63-linked polyubiquitin chains (2010)
  • 著者名/発表者名: 深井周也
  • 学会等名: Pacifichem2010
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター(吹田キャンパス)
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] 繋留複合体による膜融合制御の構造基盤 (2010)
  • 著者名/発表者名: 深井周也
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸ポートピアランド
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Znフィンガーによるユビキチン鎖識別のメカニズム (2010)
  • 著者名/発表者名: 深井周也
  • 学会等名: 平成22年度日本結晶学会年会
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター(吹田キャンパス)
  • 年月日: 2010-12-05
• [図書] 細胞工学 29巻[特集]ユビキチン修飾系の多彩な機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 深井周也
  • 出版者: 秀潤社