研究課題
基盤研究(C)
マルチドメイン蛋白質や天然変性蛋白質と言われる，特に柔らかい領域を持つ分子の動態と機能に注目が集まっている．溶液NMRデータは，元々溶液中の分子のアンサンブル情報を含むことから，計測法の改良と，複数状態や確率分布を規定したモデル化により，柔らかな分子の構造を存在確率分布として可視化することが可能である．本課題では，常磁性を用いたNMR計測法や，X線小角散乱法(SAXS)などの他の計測データを統合的に統計解析することで，より自然で，より複雑な蛋白質の構造アンサンブル分布を求め，そこから分子の柔らかさに内在する機能情報を引き出し，構造生命科学の深い理解に繋げることを目標とする．
NMR相互作用解析から分子間の結合親和性を算出する新たなプログラムを2つ開発し，GRB2-SOS1，Drk-Sosの相互作用解析に適用した．その結果，GRB2とDrkのN SH3ドメインがCSH3よりSOSと強く結合することを明らかにした．ここから，GRB2，DrkによるSOS分子認識モデルを提案し，GRB2-SOS1によるLLPS形成機構に新たな洞察を得た．加えて， multi-state立体構造計算法を用いて，GRB2の溶液構造を解析し，2つのドメインが一体となり1つが独立して運動していることを解明した．さらに，GRB2とSOS1のみによるLLPS形成を発見し，溶液NMRを用いて解析した．
液液相分離（LLPS）は，多くの細胞内イベントで重要な役割を果たしている．LLPSは常に動的な変化を伴い，マルチドメイン蛋白質，天然変性蛋白質，RNAなどの柔軟性の高い分子が関与している．溶液NMRは，こうした分子の動的変化を原子分解能で解析できる有力な手法である．本研究で開発した計算手法やNMR計測法を応用することで，LLPS形成機構に関する構造生物学的知見がさらに深まることが期待される．
すべて 2024 2023 2022 2021 その他
すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (46件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (3件)
Int. J. Mol. Sci.
巻: 24 号: 18 ページ: 14135-14135
10.3390/ijms241814135
Life Sci. Alliance
巻: 7 号: 1 ページ: e202302080-e202302080
10.26508/lsa.202302080
Cryst. Growth Des.
巻: 23 号: 7 ページ: 5264-5278
10.1021/acs.cgd.3c00467
Precision Medicine
巻: 6 ページ: 827-832
bioRxiv
巻: 1 ページ: 1-56
10.1101/2022.10.10.511529
Biochem. Biophys. Res. Commun.
巻: 625 ページ: 87-93
10.1016/j.bbrc.2022.08.007
Sci Rep
巻: 11 号: 1 ページ: 18054-18054
10.1038/s41598-021-97580-1
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
巻: 118 号: 50
10.1073/pnas.2112986118
