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シグナル伝達系の構成蛋白質の構造ダイナミズムと機能制御ドメインの解析

研究課題

研究課題/領域番号 12680702
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 細胞生物学
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

布村 渉  東京女子医科大学, 医学部, 助手 (70256478)

研究分担者 金城 政孝  北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (70177971)
高桑 雄一  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (40113740)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2000年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードprotein 4.1 / カルモジュリン / カルシュウム / PDZ ドメイン / Protein4.1 / Calmodulin / Calcium / PDZドメイン / 赤血球 / 分子間相互作用 / protein4.1R / calmodulim / calcium / POZ domain / 結晶構造 / 4.1蛋白質 / グリコフォリンC / p55 / X線結晶構造解析
研究概要

赤芽球には、135kDaのprotein 4.1R(4.1R^<135>)と共にそのファミリー蛋白質である4.1Gも発現していることが、Western Blot法で明らかになった。4.1Gには、4.1R^<135>と同様に膜結合部位のアミノ末端部に209残基のポリペプチドが付加されている(head-piece, HP)。IAsys^<TM>による測定により4.1Gは成熟赤血球型protein 4.1R(80kDa、4.1R^<80>)と同様に、PDZ蛋白質p55と解離定数(K_<(D)>)〜10^<-7>Mで結合した。また、膜を貫通し、細胞外でヒアルロン酸と結合するCD44、赤血球膜貫通蛋白質であるglycophorin C(GPC)及びband3の細胞内ドメインとは各々、解離定数〜10^<-7>Mで結合した。
4.1GのHP領域はCa^<2+>依存性にcalmodulin(CaM)と結合し、その結合部位を同定した。4.1Gの全長及び4.1GのHPと膜結合部位30kDa domainの部分ポリペプチド(HP30)は、各々CaMとK_<(D)>は〜10^<-8>Mで結合した。Ca^<2+>とCaMの複合体(Ca^<2+>/CaM)が4.1Gに結合すると、4.1Gはp55、band3及びCD44とは全く結合できなくなった。また、Ca^<2+>/Caの4.1G、GPCとのK_<(D)>は〜10^<-6>Mであり、結合の親和性が低下した。
4.1RのExon 10がコードするポリペプチド領域にCD44存結合部位が存在し、4.1RとCD44の結合は同じ領域に結合するp55の結合を阻害しないことから、CD44とp55は互いに異なるExon 10がコードする領域に結合することが示唆された。この領域のアミノ酸配列は4.1Rと4.1Gでは同じであった。現在HP30の結晶化とその構造解析を推進中である。
近位尿細管には4.1Rファミリー蛋白質である4.1B(125kDa)が特異的に発現することが明らかになった(Gascard, P.博士による)。同じ場所に発現しているNa^+/H^+交換輸送体(NHE3)及びその調節蛋白質NHERF(2個のPDZドメインを有する)と4.1Bが結合しうることをIAsys^<TM>により明らかにした。更に、4.1BとCaMは、Ca^<2+>非依存性に結合すること、4.1BとNHERF結合はCa^<2+>/CaMの影響を受けないことを示した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] Krauss SW, Heald R, Lee G, Nunomura W, Gimm JA, Mohandas N, Chasis JA.: "Two distinct domains of protein 4. 1 critical for assembly of functional nuclei in vitro."J Biol Chem.. 277(46). 44339-44346 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gimm JA, An X, Nunomura W, Mohandas N.: "Functional characterization of spectrin-actin-binding domains in 4.1 family of proteins."Biochemistry.. 41(23). 7275-7582 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Waller KL, Nunomura W, Cooke BM, Mohandas N, Coppel RL.: "Mapping the domains of the cytoadherence ligand Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1(PfEMP1) that bind to the knob-associated histidine-rich protein(KAHRP)"Mol.Biochem.Parasitol.. 119(1). 125-129 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Krauss SW, Heald R, Lee G, Nunomura W, Gimm JA, Mohandas N, Chasis JA: "Two distinct domains of protein 4.1 critical for assembly of functional nuclei in vitro"J Biol Chem.. 277(46). 44339-44346 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Gimm JA, An X, Nunomura W, Mohandas N: "Functional characterization of spectrin-actin-binding domains in 4.1 family of proteins"Biochemistry. 41(23). 7275-7582 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Waller KL, Nunomura W, Cooke BM, Mohandas N, Coppel RL: "Mapping the domains of the cytoadherence ligand Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1 (PfEMP1) that bind to the knob-associated histidine-rich protein(KAHRP)"Mol. Biochem. Parasitol. 119(1). 125-129 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] WATARU NUNOMURA: "Regulation of Protein 4.1 Interactions By Ca^<2+> and Calmodulin : Insights into Dynamic Organization of the Membrane Skeleton Viewed as a Complex System"Research Advances in Bidogical chemistry. 1. 25-49 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nunomura,Wataru: "Regulation of protein 4.1R.p55 and glycophorin C ternary complex in human erythrocyte membrane."Journal of Biological Chemistry. 275巻32号. 24540-24546 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Han,Bong Gyoon: "Protein 4.1 core domain structure and insight into regulation of cytoskeletal organization."Nature Structurat.Biology.. 7巻10号. 871-875 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Magowan,Cathleen: "Plasmodium falciparum histidine-rich protein 1 associates with the Band 3 binding domain of ankyrin in the infected red cell membrane."Biochimica Biophysica Acta. 1502巻. 461-470 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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