| 研究課題/領域番号 |
19H03168
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43020:構造生物化学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
楯 真一 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (20216998)
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| 研究分担者 |
安田 恭大 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 助教 (40816344)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 液液相分離 / プロテオミクス / ストレス顆粒 / 天然変性タンパク質 / 近接標識法 / NMR / B型肝炎ウイルス / 細胞内プロテオミクス解析 / メンブレンレスオルガネラ / 共焦点顕微鏡 / 質量分析 / 細胞内プロテオミクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞は外部からの刺激に応じて，細胞内部で可逆的な顆粒構造を形成する．このような細胞内顆粒構造は，顆粒を構成するタンパク質が持つ天然変性領域を介した「液液相分離」により形成される．本研究では，細胞内光架橋反応と質量分析技術を駆使して，細胞内顆粒構造を構成するタンパク質組成と顆粒内における構成タンパク質間相互作用様式の時空間変化を解明する．この研究を通して，細胞内環境に応じてダイナミックに生成・消滅する細胞内顆粒の形成機構を解明する．
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| 研究成果の概要 |
空間近接標識法を用いて，タンパク質が液液相分離により細胞内で形成する液滴構造（ドロップレット）形成過程で，構成するタンパク質間の相互作用が時間と共にどのように変化するかを明らかにした．ストレス顆粒構成タンパク質であるTIA1とG3BP1に対して，ストレス刺激後にそれぞれのタンパク質に対して物理的に相互作用するタンパク質群の変化を経時的に追跡することに成功した．時間と共に，明らかなドロップレット内タンパク質間相互作用に変化が観測された．膜を持たない細胞内小器官としてのドロップ内部での機能制御に連動したタンパク質間相互作用変化を初めて観測することに成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質が液液相分離により細胞内に形成する液滴構造は，膜を持たない細胞内小器官として細胞内反応制御に係わる．しかし，200以上のタンパク質・核酸から構成される複雑な液滴構造内部で，どのように機能制御が実現されるかは明らかになっていない．本研究は，液滴構造内部におけるタンパク質間相互作用ネットワークが時間と共に変化する様子を，近接標識法を基にした時分割プロテイミクス法により明らかにした．時間とともに変化するタンパク質間相互作用ネットワークの観測に成功した．時間と共に液滴内部で動的に制御されるタンパク質間相互作用の変化が，ドロップレット内部の機能制御を実現するという新たな機構を明らかにした．
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