カルシウム信号を伝達する細胞内調節蛋白質の構造生物学

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08408024
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 伊倉 光彦 筑波大学, 応用生物化学系, 教授 (00142688)
• 研究分担者: 田中 俊之 筑波大学, 応用生物化学系, 講師 (10217052)
• キーワード: カルシウム / カルモデュリン / リカバリン / NMR / 立体構造

研究概要

カルシウムは、細胞内で信号として働く。その信号はカルシウムを結合する蛋白質に伝えられ、蛋白質のコンホメーション変化を引き起こす。このコンホメーション変化の解析は、細胞内でいかにカルシウム信号が伝達されるかを知るための重要なカギである。
本年度は、代表的カルシウム結合蛋白質カルモデュリンについて以下の研究成果を得た。
1)カルモデュリン・ハイブリッド系において新しい機能性蛋白質のデザインを行い、その分光学的性質を明らかにした(Martin et al.,1996)。
2)MARCKSペプチドとカルモデュリン相互作用について、分光学的特性を明らかにした(Porumb et al.,1996)。
3)ウイルスライブラリーを用いて発見されたカルモデュリン結合性ペプチドのカルモデュリン依存性酵素阻害活性及び、ペプチドとカルモデュリンの結合性について明らかにした。(Nevalainen et al.,1996)
この他にも現在、リカバリンの立体構造の精密化及びカルシウム結合によるコンホメーション変化に関して検討中である。これによって、ミリストイル基の結合部位のより詳細な構造が解明できると同時に、他の構造解析データとの比較に耐えられるデータが完成する。これと平行して、カルシウム結合状態のリカバリンの構造解析についてもNMRを用いて検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Martin,S.R.等: "Spectroscopie Characterization of a High Affinity Calmodulin-Target Peptide Hybrid Molecule." Biochemistry. 35. 3508-3517 (1996)
• [文献書誌] Swindells,M.等: "Pre-formation of the Semi-open Conformation by the Apo-calmodulin C-terminal Domain. Implications for Binding IQ-motifs." Nature Structural Biology. 3. 501-504 (1996)
• [文献書誌] Prozialeck,W.C.等: "Binding of Cadmium (Cd2+) to E-CADl,A Calcium Binding Polypeptide Analog of E-Cadherin" Life Sciences. 58. 325-330 (1996)
• [文献書誌] Porumb,T.等: "Calcium Binding and Conformational Properties of Calmodulin Complexed with Peptides Derived from Myristoylated Alanine-Rich C Kinase Substrate (MARCKS) and MARCKS-related Protein (MRP)" Eur.Biophys.J.(印刷中). (1996)
• [文献書誌] Nevalainen,L.T.等: "Characterization of Novel Calmodulin-binding Peptides With Distinct Inhibitory Effects on Calmodulin-Dependent Enzymes," Biochem.J.(印刷中). (1996)
• [文献書誌] 伊島理枝子,伊倉光彦: "細胞工学 15巻" 秀潤社, 163 (1996)