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アレスチンの受容体選択性と自己会合

研究課題

研究課題/領域番号 16K07319
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関京都大学

研究代表者

今元 泰  京都大学, 理学研究科, 准教授 (80263200)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードアレスチン / G蛋白質共役型受容体 / GPCR / 自己会合 / X線溶液散乱法 / p44 / シグナル伝達 / 蛋白質 / 生体分子 / 生理学 / 脳・神経
研究成果の概要

代表的なG蛋白質共役型受容体(GPCR)であるロドプシンと、そのG蛋白質活性化を停止する調節蛋白質であるアレスチンとの相互作用を、ナノディスクを用いたX線溶液散乱法で解析した。自己会合性とリン酸化ロドプシンとの結合能について、全長アレスチンとスプライスバリアントであるp44で比較したところ、両者は同様に濃度依存的な4量体を形成することがわかった。また、p44とリン酸化ロドプシンは、暗状態で不安定なプレカップル状態、光活性化状態でフルカップル状態を形成することが実験的に示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

GPCRは市販の医薬品の約半数が作用していると考えられている生理学的・薬理学的に重要な蛋白質群である。GPCRはリガンドの作用によってG蛋白質で仲介される細胞内シグナル伝達系を活性化し、リン酸化とアレスチン結合によってG蛋白質活性化能を失う。本研究で得られたアレスチンのタイプの違いによる結合様式の違いは、GPCRの活性を適切に制御して細胞が正常に機能するメカニズムの理解に寄与すると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Shift in Conformational Equilibrium Induces Constitutive Activity of G-Protein-Coupled Receptor, Rhodopsin.2018

    • 著者名/発表者名
      Maeda R, Hiroshima M, Yamashita T, Wada A, Sako Y, Shichida Y, Imamoto Y.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 122 号: 18 ページ: 4838-4843

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.8b02819

    • NAID

      120006708207

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Red-Tuning of the Channelrhodopsin Spectrum Using Long Conjugated Retinal Analogues.2018

    • 著者名/発表者名
      Shen YC, Sasaki T, Matsuyama T, Yamashita T, Shichida Y, Okitsu T, Yamano Y, Wada A, Ishizuka T, Yawo H, Imamoto Y.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 57 号: 38 ページ: 5544-5556

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.8b00583

    • NAID

      120006708206

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Opn5L1 is a retinal receptor that behaves as a reverse and self-regenerating photoreceptor2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Keita、Yamashita Takahiro、Ohuchi Hideyo、Takeuchi Atsuko、Gotoh Hitoshi、Ono Katsuhiko、Mizuno Misao、Mizutani Yasuhisa、Tomonari Sayuri、Sakai Kazumi、Imamoto Yasushi、Wada Akimori、Shichida Yoshinori
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 1255-1255

    • DOI

      10.1038/s41467-018-03603-3

    • NAID

      120006535079

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Adaptation of cone pigments found in green rods for scotopic vision through a single amino acid mutation2017

    • 著者名/発表者名
      Kojima Keiichi、Matsutani Yuki、Yamashita Takahiro、Yanagawa Masataka、Imamoto Yasushi、Yamano Yumiko、Wada Akimori、Hisatomi Osamu、Nishikawa Kanto、Sakurai Keisuke、Shichida Yoshinori
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 114 号: 21 ページ: 5437-5442

    • DOI

      10.1073/pnas.1620010114

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evolutionary steps involving counterion displacement in a tunicate opsin2017

    • 著者名/発表者名
      Kojima Keiichi、Yamashita Takahiro、Imamoto Yasushi、Kusakabe Takehiro G.、Tsuda Motoyuki、Shichida Yoshinori
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 114 号: 23 ページ: 6028-6033

    • DOI

      10.1073/pnas.1701088114

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alternative Formation of Red-Shifted Channelrhodopsins: Noncovalent Incorporation with Retinal-Based Enamine-Type Schiff Bases and Mutated Channelopsin2017

    • 著者名/発表者名
      T. Okitsu
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 65 号: 4 ページ: 356-358

    • DOI

      10.1248/cpb.c17-00054

    • NAID

      130005529782

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of Red-Shifted Channelrhodopsin Variants Using Long-Conjugated Retinal Analogues2018

    • 著者名/発表者名
      今元 泰
    • 学会等名
      第18回レチナール蛋白質国際会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Conformational Fluctuation of 115 Loop during the Photocycle of Photoactive Yellow Protein2018

    • 著者名/発表者名
      今元 泰
    • 学会等名
      日本生物物理学会第56回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Single molecule observation of the activation dynamics of rhodopsin.2017

    • 著者名/発表者名
      Imamoto, Y.
    • 学会等名
      International Symposium on Biophysics of Rhodopsins
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of dimerization on the light-induced helical rearrangement of visual rhodopsin2017

    • 著者名/発表者名
      今元 泰、小島慧一、岡 俊彦、前田 亮、七田芳則
    • 学会等名
      日本生物物理学会第55回年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-association of p44, a splice variant of visual rod arrestin2016

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Imamoto, Keiichi Kojima, Toshihiko Oka, Takahiro Yamashita, Yoshinori Shichida
    • 学会等名
      第54 回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Light-induced helical rearrangement of vertebrate visual rhodopsin monitored by high-angle X-ray scattering2016

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Imamoto
    • 学会等名
      17th International Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Potsdam, Germany
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線小角散乱法を用いた視細胞情報変換過程の解析2016

    • 著者名/発表者名
      今元 泰、小島慧一、岡 俊彦、前田 亮、七田芳則
    • 学会等名
      第19回日本光生物学協会年会
    • 発表場所
      東京大学山上会館
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ロドプシン活性化の一分子ダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      今元 泰
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー「膜タンパク質の構造ダイナミクス」
    • 発表場所
      大阪大学蛋白質研究所
    • 年月日
      2016-05-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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