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2010 年度 実績報告書

蛋白質の翻訳後修飾と細胞内シグナル伝達に関連した因子の構造基盤

計画研究

研究領域翻訳後修飾によるシグナル伝達制御の分子基盤と疾患発症におけるその破綻
研究課題/領域番号 22117007
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関東京大学

研究代表者

石谷 隆一郎  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (90361568)

研究分担者 濡木 理  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10272460)
キーワードX線結晶構造解析 / タンパク質翻訳後修飾 / 細胞内シグナル伝達 / TGF-βシグナル伝達経路 / NF-κBシグナル伝達経路
研究概要

細胞内シグナル伝達ネットワークは,蛋白質のさまざまな翻訳後修飾によって制御されている.そして近年の研究により,これら様々な翻訳後修飾は,癌,心血管疾患,神経変性疾患,自己免疫疾患から感染症に至るまでの,多くの病因・病態に関与していることが分かってきた.特に,これらのシグナル伝達ネットワークを理解するためには,その構築基盤となっている因子の相互作用を立体構造情報に基づいて解明することが必須である.本計画ではそのような分野の中から,特に重要であると考えられるターゲット,HTLV-Tax蛋白質,TRAF6,などのNF-kB経路,MAPK経路等に関わる因子の構造解析を,計画班間との共同研究により遂行する.また,当研究室で進行中のプロジェクト(転写制御因子HHM等)も推進する.
現在,HHMに関しては単独の構造解析が完了している.HHMは2つのヘリックスバンドルがV字型に配向した新規の構造を取ることが明らかになった.HLHモチーフを持つ領域は,このV字構造の内側に埋め込まれるように存在しており,従来解明されているDNA結合複合体のHLHモチーフとは全く異なった構造を取っていた.明らかになったHHM単独の構造はHHMと転写因子の非特異的な会合を防ぐ自己阻害状態であり,本来のターゲット転写因子が存在するときのみHLH領域が露出して,そのDNA転写活性を阻害するというモデルを提唱した.現在,仮説を検証するためのin vitro, vivoでの機能解析実験が進行中である.HTLV-Tax蛋白質に関しては,従来発現自体が困難であったが,真核細胞の系を用いて大量発現に成功し,さらに,NF-kB経路の因子であるNEMOと複合体を作ることを検証した.今後,他の因子も含め,複合体の構造解析を目指す.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Crystal structure of autotaxin and insight into GPCR activation by lipid mediators2011

    • 著者名/発表者名
      Nishimasu H, 他, Ishitani R, Takagi J, Aoki J, Nureki O
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 18 ページ: 205-212

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for nonribosomal peptide synthesis by an aminoacyl-tRNA synthetase paralog2011

    • 著者名/発表者名
      Bonnefond L, (他), Ishitani R, Nureki O.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 108 ページ: 3912-3917

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Omnipotent role of archaeal elongation factor 1 alpha (EF1α) in translational elongation and termination, and quality control of protein synthesis.2010

    • 著者名/発表者名
      Saito K, Kobayashi K, (他), Ishitani R, Nureki O, Ito K
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 107 ページ: 19242-19247

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of a novel JmjC-domain-containing protein, TYW5, involved in tRNA modification2010

    • 著者名/発表者名
      Kato M, (他), Ishitani R, Nureki O
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: (掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for mRNA surveillance by archaeal Pelota and GTP-bound EF1α complex2010

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K, (他), Ishitani R, Inada T, Nureki O
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 107 ページ: 17575-17579

    • 査読あり
  • [雑誌論文] C-terminal domain of archaeal O-phosphoseryl-tRNA kinase displays large-scale motion to bind the 7-bp D-stem of archaeal tRNASec2010

    • 著者名/発表者名
      Sherrer RL, (他), Ishitani R, Ho JM, Soll D, Nureki O
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: (掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expanding role of the Jumonji C domain as an RNA hydroxylase2010

    • 著者名/発表者名
      Noma A, Ishitani R, Kato M, Nagao A, Nureki O, Suzuki T
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 285 ページ: 34503-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of an archaeal non-discriminating glutamyl-tRNA synthetase : a missing link in the evolution of Gln-tRNAGln formation2010

    • 著者名/発表者名
      Nureki O, (他), Ishitani R
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: 38 ページ: 7286-7297

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular mechanisms underlying the early stage of protein translocation through the Sec translocon2010

    • 著者名/発表者名
      Mori T, Ishitani R, Tsukazaki T, Nureki O, Sugita Y
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 49 ページ: 945-950

    • 査読あり
  • [学会発表] 古細菌由来Pelota・EF1α・GTP複合体によるmRNA品質管理機構の構造基盤2010

    • 著者名/発表者名
      石谷隆一郎
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-12-07
  • [図書] 酵素利用技術大系-基礎・解析から改変・高機能化・産業利用まで-(1章1節2)2010

    • 著者名/発表者名
      石谷隆一郎、荒磯裕平、野澤佳世
    • 総ページ数
      800
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
  • [備考]

    • URL

      http://www.nurekilab.net/

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公開日: 2012-07-19  

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