• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

代謝型グルタミン酸受容体の機能修飾機構と活性化に伴う動的構造変化の解析

研究課題

研究課題/領域番号 15029214
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関生理学研究所 (2004)
東京医科歯科大学 (2003)

研究代表者

久保 義弘  生理学研究所, 分子生理研究系, 教授 (80211887)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
2004年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2003年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワード代謝型グルタミン酸受容体 / FRET法 / 動的構造変化 / Gd3+ / 2量体
研究概要

代謝型グルタミン酸受容体1型(mGluR1)の細胞外領域の結晶を用いたX線構造解析により、2つのサブユニットが会合しホモ二量体として構成されていること、それぞれのサブユニットはグローブ状の構造をしており、グルタミン酸結合によりグローブが閉じるように細胞外領域の構造が変化することが明らかにされたが、細胞外領域の構造変化に伴って起こる細胞内領域の構造変化は未知であった。そこで、我々は、光ラベルを用いた分子の動的構造変化解析という最先端の手法を用いて、昨年度よりこの問題にアプローチしてきた。異色の蛍光物質間で、距離が近いほど、エネルギーの受け渡し(FRET(Fluorescent Resonance Energy Transfer)効率)が大きくなることが物理化学的に知られている。そこで、我々は、mGluR1のリガンド投与による構造変化を、FRET効率の変化として捉えるために、遺伝子工学的に、mGluR1の細胞内領域の様々な箇所に、シアン色の蛍光蛋白、もしくは黄色の蛍光蛋白、もしくはその両方を付加し、この分子をHEK293細胞に発現させ、蛍光の測光とFRETの評価を行った。しかし、細胞内に貯留する分子由来の蛍光が高いバックグランドとなり、確実なFRET変化を捕らえることができなかった。そこで、全反射照明を用いて細胞膜上に存在する分子の蛍光のみの測光を行った。その結果リガンド投与に伴うFRET効率の変化がようやく確実に捕らえられるようになり、以下の知見が得られた。(1)2量体サブユニットの、細胞内ループ1が相互に遠ざかる。(2)2量体サブユニットの、細胞内ループ2が相互に近づく。(3)ひとつのサブユニットの内部では明らかな構造変化は起こらない。これらの知見から、リガンド投与によりmGluR1の細胞内領域においては、個々のサブユニットの構造が変化するというよりは、2つのサブユニット間の配置が変化することが示唆され、この動きがG蛋白質の活性化を引き起こすと考えられた。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Ligand-induced rearrangement of the intracellular dimeric conformation of metabotropic glutamate receptor 1a.2004

    • 著者名/発表者名
      Tateyama, M., Abe, H., Nakata, H., Saitoh, O., Kubo, Y.
    • 雑誌名

      Nature Structural & Molecular Biology 11

      ページ: 637-642

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Density Dependent Changes of the Pore Properties of P2X_2 Receptor2004

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, Y., Kubo, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Physiology 558

      ページ: 31-43

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Biochemical and Physiological Analyses of the RGS8 function2004

    • 著者名/発表者名
      Saitoh, O., Kubo Y.
    • 雑誌名

      Methods in Enzymology 390

      ページ: 129-148

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Abe, H., Misaka, T., Tateyama, M., Kubo, Y.: "Effects of co-expression with Homer isoforms on the function of metabotropic glutamate receptor1a."Molecular and Cellular Neuroscience. 23. 157-168 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Abe, H., Tateyama, M., Kubo, Y.: "Functional identification of Gd3+ binding site of metabotropic glutamate receptor1a."FEBS letters. 545. 233-238 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Saitoh, O., Kubo, Y.: "Biochemical and Physiological Properties of Regulator of G protein Signaling 8."Recent Res.Develop.Biophys.Biochem. 3. 269-289 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi