たんぱく質間相互作用を介した膜受容体による情報伝達機構の構造学研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15083102
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 白川 昌宏 横浜市立大学, 大学院・総合理学研究科, 教授 (00202119)
• 研究分担者: 栃尾 豪人 横浜市立大学, 大学院・総合理学研究科, 助手 (70336593) ; 廣明 秀一 横浜市立大学, 大学院・総合理学研究科, 助教授 (10336589)
• キーワード: G蛋白質共役受容体 / 立体構造 / NMR / ユビキチン

研究概要

平成15年後期においてに、Gたんぱく質共役受容体のリガンドである生理活性ペプチドPACAPの大腸菌での産生系の構築と、ユビキチン認識モチーフであるUBAドメインとユビキチンの複合体の解析がほぼ完了した。
PACAP
PACAPは様々な活性を有する生理活性ペプチドである。SS結合を持たない直鎖ペプチドでそのC末端はアミド化されている。生体中では38残基からなるPACAP38とそのC末端が欠失した27残基からなるPACAP27が存在する。構造学的知見としては、人為的にC末端を欠落させた21残基からなるPACAP21について、PACAP受容体に結合した状態の立体構造を、転移NOE法によって解析した報告がある。本研究では受容体に結合した状態でのPACAPの立体構造の直接的な観測による構造解析を目指して、PACAP27,PACAP38の大腸菌での大量産生と安定同位体ラベル系の構築を行った。またDPCミセルとの結合状態でのNMR測定を行った。
UBA
蛋白質のユビキチン化は、プロテアソームの蛋白質分解、細胞内小胞輸送、DNA修復などにおいて重要な役割を果たしていることが知られている。ユビキチン化された蛋白質を認識するモチーフの一つであるUBAの認識機構を調べるため酵母Dsk2のUBAドメインとユビキチンどの複合体の溶液での構造解析を行った。複合体中のUBAは3本のヘリックスからなるコンパクトな立体構造を持ち、ユビキチンのβシート面と結合していた。複合体形成に関わるUBA,ユビキチンのいくつかの残基の変異体を作成し、複合体形成を確かめたところ、立体構造解析と矛盾しない結果を得た。

研究成果

• [文献書誌] Auesukaree, C., Homma, T., Tochio, H., Shirakawa, M.Kaneko, Y., Harashima, S.: "Intracellular phosphate serves as a signal for the regulation of the PHO pathway in Saccaromyces cerevisiae"Journal of Biological Chemistry.
• [文献書誌] Goda, N., Tenno, T., Takasu, H., Hiroaki, H., Shirakawa, M.: "The PRESAT-vector. Asymmetric T-vector for high throughput screening of soluble protein domains for structural proteomics"Protein Science. 13. 652-658 (2004)