| 研究課題/領域番号 |
20K22625
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0701:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
鈴木 博視 東京医科歯科大学, 高等研究院, プロジェクト准教授 (50635472)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 一回膜貫通型受容体 / クライオ電子顕微鏡 / 膜タンパク質 / シグナル伝達 / 一回膜貫通型蛋白質 / GTPase / 単粒子解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
多細胞生物における細胞形態の動的制御には、他の細胞からの近距離・遠距離からのシグナルを受容した膜タンパク質が、細胞質側へと信号を変換し細胞骨格系や遺伝子制御系へと伝える事が必須である。一回膜貫通型タンパク質であるプレキシンは、細胞外からのシグナルを受容すると、構造を大きく変化させて細胞内側の信号変換器を介してシグナルを伝えることで、神経回路の形成や血管新生などに関わっている。この柔軟な構造変化を、低温電子顕微鏡を用いて分子レベルで微細に「視る」ことにより明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
神経回路が適切なネットワークを形成するのには、様々な軸索ガイダンス因子を細胞膜上で受容し、ニューロンの伸長方向に変化を与える必要がある。その因子を受容する膜タンパク質の一つであるプレキシンが、細胞外からのシグナルタンパク質と結合する事で細胞内の信号へと変換するメカニズムを解明する事で、多細胞生物における細胞形態の変化に関わるシステムの一端を明らかにする。
哺乳類細胞発現系による安定な全長プレキシンを精製し、結合因子との複合体を脂質膜に似た環境に再構成したのち、電子顕微鏡による単粒子構造解析法を用いてその像を撮影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 |
細胞外からのシグナルを受容するタンパク質の構造は薬理学的に非常に重要な一方で、分子全体の立体構造が明らかになっているものは比較的動きの小さなものがほとんどであり、プレキシンの様に柔らかく大きく動く受容体の全体構造を明らかにするための基盤を得る事ができたと言える。また一回膜貫通型受容体が関係する他の細胞間シグナル伝達には、遺伝子変異により癌化などを引き起こすものが多種存在しているため、それらの立体構造および構造変化を明らかにすることで、より疾患や変異による個人差を考慮した治療方針・治療薬を開発する事が可能になる。そのための基盤技術となる事が期待される、
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