酸化ストレスセンサーと選択的蛋白質分解系によるシグナリング複合体の構造と機能

• 研究領域: 細胞シグナリング複合体によるシグナル検知・伝達・応答の構造的基礎
• 研究課題/領域番号: 25121702
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 黒河 博文 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80359546)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円); 2014年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2013年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
• キーワード: 酸化ストレス

研究実績の概要

本研究は酸化ストレスセンサーKeap1が関わるシグナル伝達機構を明らかとする目的で、転写因子Nrf2を分解抑制するE3酵素複合体の核となるKeap1-Cul3複合体、およびNrf2の活性化に関わるKeap1-p62-LC3複合体について、それぞれ相互作用解析および結晶構造解析を目指すものである。転写因子Nrf2はストレスに応答して酸化ストレスを消去する様々な酵素の発現に関わる生体防御因子である。これらの解析を通して、酸化ストレスから細胞を守るシグナリング系の構造生物学的な理解を深めることを目指したものである。
Keap1-Cul3複合体の構造解析を行うために、Keap1-Cul3複合体について様々な条件で相互作用解析を実施した。Keap1のセンサーシステインに結合する阻害薬剤の有無、またこれら阻害剤が結合した状態を模倣したセンサーシステインへの部位特異的変異導入が複合体の安定性に与える影響を解析した。マウスCul3は溶解度が低く結晶構造解析には適さないことが明らかとなった。そこで、既に結晶構造が報告されているヒトCul3の発現系を構築した。
Keap1-p62-LC3複合体については、定量的な相互作用解析を行った。結晶化に適した三者複合体を調製する条件検討を実施した。またKeap1-p62複合体の結晶構造解析を進めた。抗合成リン酸化p62ペプチド抗体を用いて、ストレス条件下でのリン酸化の有無についても検討を行った。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。