核輸送関連の核内複合体の構造解析と放射光測定法の改良

• 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: 22121006
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 山下 栄樹 大阪大学, たんぱく質研究所, 助教 (00294132)
• 連携研究者: 東浦 彰史 大阪大学, 蛋白質研究所, 特任助教 (90598129)
• 研究協力者: 山澤 龍治 大阪大学, 蛋白質研究所, 博士研究員 ; 小林 武 大阪大学, 大学院理学研究科 ; 松本 愛弥 大阪大学, 大学院理学研究科
• 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: 65,390千円 (直接経費: 50,300千円、間接経費: 15,090千円); 2014年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円); 2013年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2012年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円); 2011年度: 28,470千円 (直接経費: 21,900千円、間接経費: 6,570千円); 2010年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
• キーワード: 細胞構造生物 / 核-細胞質間輸送 / X線結晶構造解析 / 放射光 / 構造細胞生物 / 核細胞質間輸送因子 / 核外輸送因子 / RNA / Ran / tRNA

研究成果の概要

真核生物では、細胞が正常にかつ効率よく機能するためには、核と細胞質の間で連携した物質輸送が必要である。核―細胞質間物質輸送では、輸送担体が分子量の大きな積荷分子を認識し、輸送担体-積荷分子複合体を形成し核膜を通過する。本研究では、核―細胞質間物質輸送において、輸送担体がどのように積荷分子を認識し、どのような仕組みで核膜を通過するのかを、放射光を用いた高精度測定により得られた複合体構造に基づいて明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Structural and functional analysis of Hikeshi, a new nuclear transport receptor of Hsp70s. (2015)
  • 著者名/発表者名: Song J, Kose S, Watanabe A, Son SY, Choi S, Hong H, Yamashita E, Park IY, Imamoto N, Lee SJ.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 巻: 71 号: 3 ページ: 473-483
  • DOI: 10.1107/s1399004714026881
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for the selective nuclear import of the C2H2 zinc-finger protein Snail by importin β. (2014)
  • 著者名/発表者名: Choi S., Yamashita E., Yasuhara N., Song J., Son S.Y., Won Y.H., Hong H.R., Shin Y.S., Sekimoto T., Park I.Y., Yoneda Y., Lee S.J.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 巻: 70 号: 4 ページ: 1050-1060
  • DOI: 10.1107/s1399004714000972
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of human importin β-Snail zinc finger domain complex. (2013)
  • 著者名/発表者名: Choi S., Song J., Son S.Y., Park I.Y., Yamashita E., Lee S.J..
  • 雑誌名: Acta Cryst. F 巻: 69 号: 6 ページ: 1049-1051
  • DOI: 10.1042/bst20120211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the C-terminal domain of Mu phage central spike and functions of bound calcium ion. (2013)
  • 著者名/発表者名: Harada K
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta., 巻: 1834 号: 1 ページ: 284-291
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2012.08.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural flexibility regulates phosphopeptide-binding activity of the tyrosine kinase binding domain of Cbl-c. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takesita K
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 152 号: 5 ページ: 487-495
  • DOI: 10.1093/jb/mvs085
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural insight into maintenance methylation by mouse DNA methyltransferase 1 (Dnmt1) (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshita K., Yamashita E.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 108 ページ: 9055-9059
  • 査読あり
• [雑誌論文] The host-binding domain of the P2 phage tail spike reveals a trimeric iron-binding structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita E.
  • 雑誌名: Ada Cryst 巻: F67 ページ: 837-841
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective nuclear export mechanism of small RNAs (2011)
  • 著者名/発表者名: Lee S.J., Yamashita E.
  • 雑誌名: Curre.Opin.Strcut.Biol. 巻: 21 ページ: 101-108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bovine cytochrome c oxidase structures enable O2 reduction with minimization of reactive oxygens and provide a proton-pumping gate (2010)
  • 著者名/発表者名: Muramoto K., Yamashita E.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 巻: 107 ページ: 7740-7745
  • 査読あり
• [学会発表] SPring-8 BL44XU, Beamline Designed for a Structure Analysis of Large Biological Macromolecular Assemblies (2015)
  • 著者名/発表者名: Akifumi Higashiura*, Eiki Yamashita*, Masato Yoshimura, Kazuya Hasegawa, Yukito Furukawa, Takashi Kumasaka, Go Ueno, Masaki Yamamoto, Tomitake Tsukihara, Atsushi Nakagawa
  • 学会等名: The 12th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation (SRI 2015)
  • 発表場所: New York City
  • 年月日: 2015-07-06 – 2015-07-10
• [学会発表] 核外輸送におけるExportin-5の構造基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山澤龍治，小林武，慈幸千真理，月原冨武，中川敦史，山下栄樹
  • 学会等名: 第15回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: あわぎんホール
  • 年月日: 2015-06-24 – 2015-06-26
• [学会発表] SPring-8生体超分子複合体構造解析ビームライン（大阪大学蛋白質研究所）BL44XUの現状 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山下栄樹, 東浦彰史, 吉村政人, 長谷川和也, 熊坂崇，古川行人，大端通，上野剛，山本雅貴，吉川信也，月原冨武，中川敦史
  • 学会等名: 第28回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 2015-01-10 – 2015-01-12
• [学会発表] IPR Beamline for Macromolecular Assemblies at SPring-8 (BL44XU) (2014)
  • 著者名/発表者名: Eiki Yamashita, Akifumi Higashiura, Masato Yoshimura, Kazuya Hasegawa, Yukito Furukawa, Toru Ohata, Takashi Kumasaka, Go Ueno, Masaki Yamamoto, Atsushi Nakagawa
  • 学会等名: 23rd Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography (IUCr2014)
  • 発表場所: Montreal
  • 年月日: 2014-08-05 – 2014-08-12
• [学会発表] SPring-8生体超分子複合体構造解析ビームライン（大阪大学蛋白質研究所）BL44XUの現状 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山下栄樹
  • 学会等名: 第27回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島）
• [学会発表] SPring-8生体超分子複合体構造解析ビームライン（大阪大学蛋白質研究所）BL44XUの現状 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下栄樹
  • 学会等名: 第26回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2013-01-12
• [学会発表] 異物排出タンパク質のX線結晶構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 板倉勇太
  • 学会等名: 第26回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2013-01-12
• [学会発表] リガンドフリー型Exportin-5の構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山澤龍治
  • 学会等名: 日本結晶学会年会
  • 発表場所: 熊本大学（熊本）
• [学会発表] Exportin-5による RNAs の核外輸送メカニズムの解明 / The structural basis of RNAs nuclear export by Exportin-5. (2012)
  • 著者名/発表者名: 山澤龍治
  • 学会等名: 第12回 日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-06-20
• [学会発表] SPring-8生体超分子複合体構造解析ビームライン(大阪大学蛋白質研究所)BL44XUの現状 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山下栄樹
  • 学会等名: 第25回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 鳥栖市民文化会館・中央公民館
  • 年月日: 2012-01-08
• [学会発表] SPring-8生体超分子複合体構造解析ビームライン(大阪大学蛋白質研究所)BL44XUの現状 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下栄樹
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2011-01-10
• [学会発表] pre-microRNA核外輸送複合体のX線結晶構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下栄樹
  • 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] SPring-8阪大蛋白研ビームラインBL44XUの現状 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下栄樹
  • 学会等名: 日本結晶学会年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] タンパク質合成を抑制する小さなRNAを輸送する仕組みの解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下栄樹
  • 学会等名: 第2回SPring-8合同コンファレンス
  • 発表場所: 東京ステーションコンファレンス(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-04