構造的多型性を利用した、Rasの新規分子認識メカニズム

• 研究課題/領域番号: 25871145
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物物理学; 構造生物化学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 梅木 伸久 国立研究開発法人理化学研究所, 佐甲細胞情報研究室, 研究員 (70647502)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: Ras / RalGDS / 1分子計測 / 細胞内情報伝達 / 構造多型 / 一分子計測 / 低分子量Gタンパク質 / 低分子量G蛋白質

研究成果の概要

Ras-RalGDS-Ral間のシグナル伝達メカニズムを明らかにするために、全長RalGDSまたはその機能ドメイン(RBD・REMCDC)を細胞内に発現させ、これらの細胞膜移行ダイナミクス計測を行った。その結果、RBDがEGF刺激依存的なRalGDS分子の膜移行頻度を上昇させるのに寄与している一方、REMCDCはRalGDSの細胞膜上における滞在時間の決定に寄与している事が明らかとなった。このことは、Ras-RalGDS間相互作用がRasとRalGDSそれぞれの複数の領域によって調節されている事を示していた。またRasの構造多型性もRalGDSとの相互作用に影響を与えている可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Single-molecule fluorescence imaging of RalGDS on cell surfaces during signal transduction from Ras to Ral (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshizawa R., Umeki N., Yanagawa M., Murata M., Sako Y.
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: -
  • NAID: 130007040995
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mutually exclusive cooperative binding of myosin and cofilin to actin filaments involves cooperative conformational changes of actin. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ngo KX, Umeki N, Kijima ST, Kodera N, Ueno H, Furutani-Umezu N, Nakajima J, Noguchi TQP, Nagasaki A, Tokuraku K, Uyeda TQP
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 35449-35449
  • DOI: 10.1038/srep35449
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cofilin-induced cooperative conformational changes of actin subunits revealed using cofilin-actin fusion protein (2016)
  • 著者名/発表者名: Umeki N., Hirose K., Uyeda TQ
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 20406-20406
  • DOI: 10.1038/srep20406
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interaction of a Novel Fluorescent GTP Analogue with the small G-protein K-Ras (2016)
  • 著者名/発表者名: Seigo IWATA, Kaori MASUHARA, Nobuhisa UMEKI, Yasushi SAKO and Shinsaku MARUTA
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 159 号: 1 ページ: 41-48
  • DOI: 10.1093/jb/mvv071
  • NAID: 40020725621
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The significance of membrane fluidity of feeder cell-derived substrates for maintenance of iPS cell stemness. (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhou Y, Mao H, Joddar B, Umeki N, Sako Y, Wada K, Nishioka C, Takahashi E, Wang Y, Ito Y.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 11386-11386
  • DOI: 10.1038/srep11386
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Elucidation of the EGF dependent localization mechanism of RalGDS molecule to plasma membrane using TIRF microscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshizawa R., Umeki N., Yanagawa M., Murata M., Sako Y.
  • 学会等名: 第54回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] Photocontrol of small G-protein H-Ras multimer formation using caged compounds (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwata S., Hashimoto T., Umeki N., Sugimoto Y., Kondo K., Maruta S.
  • 学会等名: American biophysical society 60th annual meeting
  • 発表場所: Los Angeles, USA
  • 年月日: 2016-02-27
  • 国際学会
• [学会発表] Ras-RalGDS相互作用の1分子蛍光イメージング (2015)
  • 著者名/発表者名: 梅木伸久、吉澤亮、中村由樹、稲葉岳彦、前田亮、柳川正隆、佐甲靖志
  • 学会等名: 第88回日本生化学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
  • 国際学会
• [学会発表] ケイジド化合物導入による低分子量Gタンパク質H-Rasの多量体形成の光制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩田聖悟、橋本貴志、梅木伸久、近藤和典、丸田晋策
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2015-09-13
  • 国際学会
• [学会発表] Photo-regulation of the interaction between ras and ralgds using GTP analogues composed of photochromic molecules (2015)
  • 著者名/発表者名: Masuhara K, Iwata S, Umeki N, Maruta S
  • 学会等名: American bio-physics 59th annual meeting
  • 発表場所: Baltimore USA
  • 年月日: 2015-02-07 – 2015-02-11
• [学会発表] Photo-regulation of small G protein normal and oncogenic K-ras using Photochromic molecules. (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwata S, Masuhara K, Umeki N, Kondo K, Maruta S
  • 学会等名: American bio-physics 59th annual meeting
  • 発表場所: Baltimore USA
  • 年月日: 2015-02-07 – 2015-02-11
• [学会発表] photo-regulation of small G-pritein K-ras using photochromic molecules (2014)
  • 著者名/発表者名: Iwata S, Masuhara K, Umeki N, Kondo K, Maruta S
  • 学会等名: 日本生物物理学会第52回年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27