2022 年度研究成果報告書

動的オリゴマー形成因子の分子構造変化によるWntシグナル伝達制御の構造基盤の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	19K06508
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分43020:構造生物化学関連
研究機関	愛媛大学 (2022) 群馬大学 (2019)
研究代表者	寺脇慎一愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 特定講師 (10452533)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	X線結晶構造解析 / Wntシグナル / Axin
研究成果の概要	本研究では、Wntシグナル伝達経路の制御因子Axinの分子制御機構の解明を目的として、Axin結合タンパク質であるCoiled-Coil-DIX1(Ccd1)およびCK1との複合体形成の分子機構の解析をX線結晶構造解析、NanoBit法、転写活性測定によって試みた。その結果、NanoBit法をによって、AxinのDAXドメインを介したCcd1のDIXドメインとの結合は、ヘテロオリゴマー形成に伴いAxinの分子構造を大きく変化させることがわかった。また、Axin-CK1複合体の調製条件を確立したが、結晶化には至らなかった。今後は、クライオ電子顕微鏡の活用を見込んだ構造解析を進める必要がある。
自由記述の分野	構造生物化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	Wntシグナル伝達経路の異常は、がんや精神性疾患などの多様な疾病に関係しており、創薬展開が期待されている。動的オリゴマー形成を介するシグナル伝達制御は、Wnt経路に特異的であるため、その制御の仕組みの解明は創薬基盤として有用である。本研究では、Axinと2つの結合タンパク質との複合体形成の分子機構を原子レベルで解明することで、分子間相互作用と分子制御の仕組みを理解することを可能とする。また、Axin-CK1間の分子間相互作用については、Wnt経路で特に注目すべき未解明な点の一つであるが、CK1を介するリン酸化シグナルの制御についても全く未解明のため、学術的な理解にも大いに貢献できる。