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2018 年度 実施状況報告書

動的なヘテロオリゴマー形成による新規なWntシグナル伝達制御の構造基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07262
研究機関群馬大学

研究代表者

寺脇 慎一  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (10452533)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードWntシグナル / DIXドメイン / X線結晶構造解析 / 蛍光共鳴エネルギー移動
研究実績の概要

昨年度までに、蛍光色素と蛍光消光団でそれぞれ標識したAxin DIXドメイン間でホモオリゴマー化することで、蛍光共鳴エネルギー移動(FERT)シグナルを蛍光消光として観測できること、また、このAxinホモオリゴマー化に由来する蛍光消光が、Ccd1 DIXドメインとのヘテロオリゴマー形成によって解消されることを確認していた。本年度は、FERT実験系を利用して、AxinとCcd1のDIXドメイン間の分子間相互作用が弱まる変異体について解析をおこなった。AxinのCcd1との結合に重要なアミノ酸残基R767のアラニン変異体は、ホモオリゴマー形成に対する効果は小さい一方で、Ccd1 DIXドメインを添加しても、ヘテロオリゴマー形成を示すFRETシグナルは大きく減少した。また、Axinホモオリゴマー形成を抑制するY766A変異体は、ホモオリゴマー形成に由来する蛍光消光とヘテロオリゴマー形成を示すFRETシグナルの両方を抑制した。以上の結果は、立体構造情報及び変異体解析の結果とそれぞれ一致しており、作成したFRET実験系が、Axin-Ccd1ヘテロオリゴマーの形成を特異的に検出できるものであることを示している。さらに、Ccd1と同様にAxinに結合してWntシグナル伝達経路を活性化するDvlについても同様の解析を試みたところ、Dvl DIXドメインとヘテロオリゴマーを形成させた際に、Ccd1と同様なFRETシグナルを観測することができた。したがって、Axin DIXドメインが形成するらせん状ホモオリゴマーは、Ccd1やDvlなどの活性化因子群のDIXドメインとのヘテロオリゴマー形成によって、構造変化することがシグナル伝達の制御に必要である可能性が明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

培養細胞を用いた転写活性測定から分子間相互作用に重要と考えられるアミノ酸残基変異体の分子活性を十分に検討できていない。

今後の研究の推進方策

継続して、細胞内でのFRETによるAxinオリゴマー状態の検証とWntシグナル伝達活性への効果を検証する。

次年度使用額が生じた理由

培養細胞を用いた実験系の検討に遅れが生じて、次年度に実施するための消耗品類の購入が必要になったため。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] High-resolution structure of a Y27W mutant of the Dishevelled2 DIX domain2019

    • 著者名/発表者名
      Yamanishi Kumpei、Sin Yooksil、Terawaki Shin-ichi、Higuchi Yoshiki、Shibata Naoki
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section F Structural Biology Communications

      巻: 75 ページ: 116~122

    • DOI

      doi: 10.1107/S2053230X18018290

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-frame Val 216 -Ser 217 deletion of KIT in mild piebaldism causes aberrant secretion and SCF response2018

    • 著者名/発表者名
      Hattori Mai、Ishikawa Osamu、Oikawa Daisuke、Amano Hiroo、Yasuda Masahito、Kaira Kyoichi、Ishida-Yamamoto Akemi、Nakano Hajime、Sawamura Daisuke、Terawaki Shin-ichi、Wakamatsu Kaori、Tokunaga Fuminori、Shimizu Akira
    • 雑誌名

      Journal of Dermatological Science

      巻: 91 ページ: 35~42

    • DOI

      doi: 10.1016/j.jdermsci.2018.03.012

    • 査読あり
  • [学会発表] GPCRモジュレーターspinophilinとアドレナリン受容体の細胞内ループとの相互作用解析2018

    • 著者名/発表者名
      若松馨、浦野智子、島崎安希子、宮下祐美、細田和男、寺脇慎一
    • 学会等名
      日本生化学会大会
  • [学会発表] Dishevelled、Axin由来のDIXドメイン同士によるヘテロ相互作用が両者の共局在化を引き起こし、Wnt/β-catenin経路を活性化させる2018

    • 著者名/発表者名
      山西勲平、柴田直樹、フィードラー マーク、寺脇慎一、ビエンツ マリアン、樋口芳樹
    • 学会等名
      日本生化学会大会
  • [学会発表] Dvl1 DIXドメインによるホモオリゴマー形成機構の構造学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      寺脇慎一、勝田拓也、清水結加、金子尚樹、柴田直樹、樋口芳樹
    • 学会等名
      Wnt研究会2018-2019
  • [学会発表] Tiam1/2と活性酸素制御因子phox複合体との分子間相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      田村裕貴、畑隼弥、寺脇慎一、箱嶋敏雄、若松馨
    • 学会等名
      日本化学会群馬地区研究交流会
  • [学会発表] GABA受容体シグナリング調節因子GINIPと活性化型Gαi1との相互作用解析2018

    • 著者名/発表者名
      町田結衣、小野塚樹、寺脇慎一、若松馨
    • 学会等名
      日本化学会群馬地区研究交流会
  • [学会発表] Wntシグナル伝達経路制御因子Axin-Ccd1複合体の変異体解析2018

    • 著者名/発表者名
      石渡拓也、中込蒼一朗、寺脇慎一、若松馨
    • 学会等名
      日本化学会群馬地区研究交流会

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公開日: 2021-12-27  

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