| 研究課題/領域番号 |
15K06987
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
柊元 睦子 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, 上級研究員 (30321756)
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| 研究分担者 |
村山 和隆 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (40400452)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | X線結晶構造解析 / シグナル伝達 / 低分子量Gタンパク質 / グアニンヌクレオチド交換因子 / Rhoファミリー |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、RhoファミリーGタンパク質の活性化因子であるRhoGEF分子の活性化制御機構の解明を目的として、Ｘ線結晶構造解析ならびにＸ線溶液散乱測定により、全長またはマルチドメインタンパク質の状態でRhoGEFタンパク質の立体構造を解析する。
H29年度は、DOCKタンパク質と制御因子ELMOについて、全長タンパク質複合体を調製し、基質Gタンパク質であるRac1との複合体で結晶化を行った。しかしながら、構造解析可能なX線回折像を得るには至らなかった。そこで分子の形状に関する情報を得る目的で、分析超遠心によりDOCK5-ELMO1とRac1の間の相互作用を解析した。沈降速度測定による流体力学的パラメータから、DOCK5-ELMO1複合体は長く伸びたホモダイマー構造を取ること、Rac1はDOCK5-ELMO1複合体の側面に沿うように結合することが示された。
またGEF活性制御メカニズム解明の一環として、ドメインレベルでのタンパク質複合体の構造解析も進めた。前年度、Cdc42との複合体で結晶構造を決定したDOCK7のGEFドメイン（DHR-2）について、DOCK7の示す基質多重特異性を理解するために、Rac1との複合体構造モデルを構築し分子動力学シミュレーションを行った。その結果、DOCK7が2つのローブ構造の間でコンフォメーション変化を起こすことで、異なる低分子量Gタンパク質に対する親和性を獲得していることがわかった。
またシグナル上流因子RhoGによるELMO-DOCK活性化制御を明らかにする目的で、ELMO1のRhoG結合ドメインの立体構造をNMR法により決定した。さらにSPRにより、構造決定したELMO1領域とRhoGがヌクレオチド依存的に結合することを確認した。
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