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2020 年度 実績報告書

微小管結合によるダイニン・ダイナクチン複合体の活性化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02390
研究機関大阪大学

研究代表者

栗栖 源嗣  大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (90294131)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード構造生物学 / 分子モーター / ダイニン / 微小管
研究実績の概要

微小管を構成するチューブリンダイマー(α, β鎖)は極めて重合しやすいため,これまで単結晶構造解析には不向きと考えられてきた。しかし,実際には重合阻害タンパク質DARPin(Designed Ankyrin Repeat Protein)との複合体として単結晶構造解析に用いることが出来るようになっている。平成31年度(令和元年度)は,これまでの予備実験をベースに,外腕ダイニンγ鎖のMTBD領域と軽鎖LC1の複合体構造解析より,フラップ領域を上手く利用した微小管相互作用様式を提案した。令和2年度には,ダイニンのストークMTBD領域とLC1さらにαβチューブリンダイマーとの複合体結晶の作成に挑戦した。微結晶は得られているものの,大型放射光施設で回折実験を行なっても全く回折を示さず,ダイニンのストークMTBD領域とαβチューブリンダイマーとの複合体結晶であるかどうかを判断することができなかった。そこで令和3年度には,より強固に微小管に結合するMTBDコンストラクトの作成を目指して,3種類のαレジストリーに固定したSRC-MTBD融合タンパク質を調製し,ITCを用いてDARPinで重合を阻害したチューブリンダイマーとの相互作用解析をおこなった。その結果,一つのコンストラクトが安定な微小管結合能を示したため,このコンストラクトに集中して結晶化実験をおこなった。αレジストリーに固定したSRC-MTBD融合タンパク質単独の結晶は3.5Åの回折を与えるものの,αβチューブリンダイマーとの複合体結晶の高品質化には至っていない。更に,ダイナクチンp150のCAP-Gly領域についても同様に,αβチューブリンダイマーと相互作用実験を行い,クライオ電子顕微鏡による複合体での構造解析にトライしたが,十分な解像度で構造解析を行うには至らなかった。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Connecticut(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Connecticut
  • [雑誌論文] The Complex of Outer-arm Dynein Light Chain-1 and the Microtubule-binding Domain of the Heavy Chain Shows How Axonemal Dynein Tunes Ciliary Beating2021

    • 著者名/発表者名
      YAGI Toshiki、TODA Akiyuki、ICHIKAWA Muneyoshi、KURISU Genji
    • 雑誌名

      Seibutsu Butsuri

      巻: 61 ページ: 020~022

    • DOI

      10.2142/biophys.61.020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The complex of outer-arm dynein light chain-1 and the microtubule-binding domain of the γ heavy chain shows how axonemal dynein tunes ciliary beating2020

    • 著者名/発表者名
      Toda Akiyuki、Nishikawa Yosuke、Tanaka Hideaki、Yagi Toshiki、Kurisu Genji
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 ページ: 3982~3989

    • DOI

      10.1074/jbc.RA119.011541

    • 査読あり
  • [学会発表] Structural Analysis of Dynactin p150Glued and microtubule complex2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Michimoto, Shiho Yanagi, Akiyuki Toda, Hideaki Tanaka, Akihiro Kawamoto, Genji Kurisu
    • 学会等名
      日本化学会年会
  • [備考] 蛋白質結晶学研究室

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/crystallography/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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