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TRPチャネルにおける多刺激応答の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06156
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43040:生物物理学関連
研究機関鳥取大学

研究代表者

日野 智也  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (40373360)

研究分担者 西澤 知宏  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80599077)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードイオンチャネル / 膜タンパク質 / X線結晶構造解析 / クライオ電子顕微鏡 / 結晶化 / クライオ電顕 / TRPチャネル
研究成果の概要

TRPチャネルは1つのチャネル分子で侵害刺激物質などの化学的刺激だけでなく、環境温度変化や機械刺激、浸透圧などの物理的刺激にも応答する多刺激受容型の陽イオンチャネルである。本研究では、TRPチャネルの活性制御因子として知られる脂質分子PIP2の温度応答への影響を構造生物学的に明らかにすることを目的に、ヒト由来TRPV3のクライオ電子顕微鏡構造解析や時分割X線結晶構造解析に必要となる微結晶化について研究を行った。その結果、Cryo-EMによる解析では原子モデルの作成に成功し、活性化制御に関わると推測される脂質分子の結合位置を見出した。また、TRPV3の微結晶化作成条件を見出すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

温度感知はほとんどの人が日常的に感じる極めて身近な生理現象である。本研究ではその感覚を引き起こす最初の段階を担うタンパク質であるTRPチャネルがどの様にして温度を感じ取るのかを原子レベルで明らかにしようという試みである。今回の結果は、脂質分子がTRPチャネルの活性化制御に重要な役割を果たすことを示唆しており、このタンパク質分子の結晶作成に成功したことも含め、今後分子レベルでの温度感知理解につながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018

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

  • [雑誌論文] The structure of lipid nanodisc-reconstituted TRPV3 reveals the gating mechanism2020

    • 著者名/発表者名
      Shimada Hiroto*、Kusakizako Tsukasa*、Dung Nguyen T. H.、Nishizawa Tomohiro、Hino Tomoya、Tominaga Makoto、Nureki Osamu (*equal contribution)
    • 雑誌名

      Nature Structural & Molecular Biology

      巻: 27 号: 7 ページ: 645-652

    • DOI

      10.1038/s41594-020-0439-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Applicability of Styrene-Maleic Acid Copolymer for Two Microbial Rhodopsins, RxR and HsSRI.2020

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Ueta, Keiichi Kojima, Tomoya Hino, Mikihiro Shibata, Shingo Nagano, Yuki Sudo*
    • 雑誌名

      Biophysical journal

      巻: 119 号: 9 ページ: 1760-1770

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2020.09.026

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unique features of the ketosynthase domain in a nonribosomal peptide synthetase?polyketide synthase hybrid enzyme, tenuazonic acid synthetase 12020

    • 著者名/発表者名
      Yun Choong-Soo、Nishimoto Kazuki、Motoyama Takayuki、Shimizu Takeshi、Hino Tomoya、Dohmae Naoshi、Nagano Shingo、Osada Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 号: 33 ページ: 11602-11612

    • DOI

      10.1074/jbc.ra120.013105

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] SFXによるTRPチャネルの熱刺激感知機構の解明に向けた微結晶試料の作製2020

    • 著者名/発表者名
      〇三坂 圭生,前田 朋輝,細川 航輔,永野 真吾,日野 智也
    • 学会等名
      令和2年度新学術領域「高速分子動画」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] TRPV3の微結晶品質をいかに向上させるか2020

    • 著者名/発表者名
      ◯日野智也
    • 学会等名
      令和2年度新学術領域「高速分子動画」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 結晶化に向けたヒト由来TRPV4変異体の構築2019

    • 著者名/発表者名
      細川航輔、前田朋輝、永野真吾、日野智也
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会 第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト由来TRPV3の精製及び結晶化2019

    • 著者名/発表者名
      前田朋輝、小島要、細川航輔、永野真吾、日野智也
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 温度感受性イオンチャネルhTRPV4の精製及び結晶化2019

    • 著者名/発表者名
      細川航輔、前田朋輝、野村弥生、佐藤有美、野村紀通、岩田想、永野真吾、日野智也
    • 学会等名
      令和元年度結晶学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] TRPV3のnanodisc再構成における脂質添加量の影響2018

    • 著者名/発表者名
      前田朋輝、小島要、永野真吾、日野智也
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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