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2014 年度 実績報告書

小胞輸送の制御に関わる分子複合体群のX線結晶構造解析

計画研究

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 22121003
研究機関東京大学

研究代表者

深井 周也  東京大学, 放射光連携研究機構, 准教授 (10361792)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワード分子認識 / シグナル伝達 / タンパク質複合体 / X線結晶構造解析 / 構造生物学 / 小胞輸送 / 低分子量GTPase
研究実績の概要

小胞輸送によるタンパク質や脂質の適切かつ正確な配置は,細胞の運動や形態変化,極性の形成などの「細胞の形と機能」に関わる多くのプロセスにおいて決定的に重要な役割を果たす.本研究では,「細胞の形と機能」の獲得において重要な役割を担う小胞輸送の制御に関わる分子複合体群のX線結晶構造解析を行い,複雑かつ精密に制御された複合体構築の原理と機能メカニズムの解明を通して小胞輸送制御のメカニズムを原子の精度で明らかにすることを目的とする.今年度は,低分子量GTPase Rabを細胞小器官の膜に固定する役割を担う膜タンパク質GDFについて,リポソームに埋め込んだGDFを抗原とすることで,高分解能結晶の作成に有効な立体構造を特異的に認識する抗体の調製を試みたが、期待した抗体は得られなかった.一方,これまでに試していなかった生物種の結晶化を行うことで微結晶を得た.C末端に一回膜貫通ヘリックスをもつタンパク質(TAタンパク質)を小胞体膜に挿入するGET複合体では,小胞体膜上のGET3受容体であるGET1/2複合体を安定に調製して結晶化を試みたが,結晶は得られなかった.一方,TAタンパク質の品質管理に関わるBag6タンパク質のTAタンパク質結合ドメインを同定し,その結晶構造を決定した.3.0 A分解能で構造決定を行ったM-Sec(Exocyst複合体のSec6サブユニットのホモログ)は, PIP2およびRalとの結合に関する機能解析の結果と合わせて論文を投稿し、現在改訂中である.Exocyst複合体全体については,共発現コンストラクトの改良による試料の改善を検討したが,構造解析に適する質と量の試料調製にはさらなる工夫が必要である.構造未知であるSec10サブユニットについては,セレノメチオニン標識タンパク質を用いた異常分散法による位相決定を試みたが,構造決定には,結晶のさらなる改善が必要である.

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。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Mechanisms of splicing-dependent trans-synaptic adhesion by PTPδ-IL1RAPL1/IL-1RAcP for synaptic differentiation2015

    • 著者名/発表者名
      Yamagata A., Yoshida, T., Sato, Y., Goto-Ito, S., Uemura, T., Maeda, A., Shiroshima, T., Iwasawa-Okamoto, S., Mori, H., Mishina, M., Fukai , S.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 6 ページ: 6926

    • DOI

      DOI: 10.1038/ncomms7926

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure of Slitrk2-PTPδ complex reveals mechanisms for splicing-dependent trans-synaptic adhesion2015

    • 著者名/発表者名
      Yamagata A., Sato, Y., Goto-Ito, S., Uemura, T., Maeda, A., Shiroshima, T., Yoshida, T., Fukai , S.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 ページ: 9686

    • DOI

      DOI: 10.1038/srep09686

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural basis for ubiquitin recognition by ubiquitin-binding zinc finger of FAAP202015

    • 著者名/発表者名
      Toma, A, Takahashi, T. S., Sato, Y., Yamagata, A., Goto-Ito, S., Nakada, S., Fukuto, A., Horikoshi, Y., Tashiro, S., Fukai, S.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 ページ: e0120887

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pone.0120887

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structures of CYLD USP with Met1- or Lys63-linked diubiquitin reveal mechanisms for dual specificity2015

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Goto, E., Shibata, Y., Kubota, Y., Yamagata, A., Goto-Ito, S., Kubota, K., Inoue, J., Takekawa, M., Tokunaga, F., Fukai, S.
    • 雑誌名

      Nature Structural & Molecular Biology

      巻: 22 ページ: 222-229

    • DOI

      doi: 10.1038/nsmb.2970

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Switching and emergence of CTL epitopes in HIV-1 infection2014

    • 著者名/発表者名
      Han, C., Kawana-Tachikawa, A., Shimizu, A., Zhu D., Nakamura, H., Adachi, E., Kikuchi, T., Koga, M., Koibuchi, T., Gao, G.F., Sato, Y., Yamagata, A., Martin, E., Fukai, S., Brumme, Z.L.,Iwamoto, A.
    • 雑誌名

      Retrovirolgy

      巻: 11 ページ: 38

    • DOI

      doi: 10.1186/1742-4690-11-38

    • 査読あり
  • [学会発表] マルチサブユニット繋留因子複合体の全体構造決定へのアプローチ2014

    • 著者名/発表者名
      深井 周也
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] ユビキチン鎖による炎症シグナル制御の構造基盤2014

    • 著者名/発表者名
      深井 周也
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2014-10-15
    • 招待講演
  • [学会発表] 中程度の分解能での結晶構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      深井 周也
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ワークピア横浜
    • 年月日
      2014-06-27
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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