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アクチン細胞骨格制御における蛋白質の構造ダイナミクスとdisorder領域の役割

研究課題

研究課題/領域番号 21K06838
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48040:医化学関連
研究機関徳島大学

研究代表者

坂根 亜由子  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (60509777)

研究分担者 佐々木 卓也  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (40241278)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードアクチン細胞骨格制御 / 蛋白質の構造ダイナミクス / Disorder領域
研究開始時の研究の概要

細胞の運動、接着、形態形成等の細胞機能では、アクチン細胞骨格がダイナミックに制御されている。これまで、研究代表者は、マルチドメイン蛋白質であるJunctional Rab13-binding protein (JRAB)の1分子構造ダイナミクスがアクチン細胞骨格の時空間制御に関わることを明らかにしてきた。近年、蛋白質の構造において安定的な構造を形成しないdisorder領域の機能が注目を集めており、本研究では、JRABが有するdisorder領域の新規役割を構造変化と関連付けて明らかにすることを目指す。

研究成果の概要

これまで、研究代表者は、Junctional Rab13-binding protein (JRAB)の活性型Rab13低分子量G蛋白質との結合を介した1分子構造ダイナミクスがアクチン細胞骨格の時空間制御に関与することを明らかにしてきた。本研究では、さらにJRABのN末端とC末端に挟まれた中央の広範囲にわたるdisorder領域が、アクチンやアクチン結合蛋白質と結合するだけでなく、安定的な構造を形成しない特性を活かしてJRABとその結合蛋白質群の複合体の構造ダイナミクスを引き起こすことでアクチン細胞骨格の多面的制御機構において中心的な役割を果たしていることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、細胞の運動、接着、形態形成等の細胞機能においてJRABあるいはJRABとその結合蛋白質群との複合体の構造ダイナミクスが、如何にしてアクチン細胞骨格を多面的に制御するのかを明らかにすることを目的とした。近年、蛋白質の構造において安定的な構造を形成しないdisorder領域の機能が注目されているが、本研究では、JRABが有するdisorder領域がその本体であることを明らかにした点に学術的意義がある。得られた成果が蛋白質複合体による細胞機能の制御機構の破綻によって引き起こされる疾患の病態の解明に繋がることも十分予想され、医学・医療分野への大きな波及効果が期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Rapid, high-sensitivity detection of biomolecules using dual-comb biosensing2023

    • 著者名/発表者名
      Miyamura Shogo、Oe Ryo、Nakahara Takuya、Koresawa Hidenori、Okada Shota、Taue Shuji、Tokizane Yu、Minamikawa Takeo、Yano Taka-Aki、Otsuka Kunihiro、Sakane Ayuko、Sasaki Takuya、Yasutomo Koji、Kajisa Taira、Yasui Takeshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 14541-14541

    • DOI

      10.1038/s41598-023-41436-3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] s-Afadin binds to MAGUIN/Cnksr2 and regulates the localization of the AMPA receptor and glutamatergic synaptic response in hippocampal neurons2023

    • 著者名/発表者名
      Maruo Tomohiko、Mizutani Kiyohito、Miyata Muneaki、Kuriu Toshihiko、Sakakibara Shotaro、Takahashi Hatena、Kida Daichi、Maesaka Kouki、Sugaya Tsukiko、Sakane Ayuko、Sasaki Takuya、Takai Yoshimi、Mandai Kenji
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299(4) 号: 4 ページ: 103040-103040

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.103040

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] JRAB/MICAL-L2 undergoes liquid-liquid phase separation to form tubular recycling endosomes2021

    • 著者名/発表者名
      Sakane Ayuko、Yano Taka-aki、Uchihashi Takayuki、Horikawa Kazuki、Hara Yusuke、Imoto Issei、Kurisu Shusaku、Yamada Hiroshi、Takei Kohji、Sasaki Takuya
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 551-551

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02080-7

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The role and significance of JRAB/MICAL-L2-mediated molecular complex formation and dissociation in the regulation of membrane structure and function2022

    • 著者名/発表者名
      坂根亜由子、佐々木卓也
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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