2022 年度研究成果報告書

ストマチン様タンパク質とイオンチャネルタンパク質の相互作用機構の研究

研究課題

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研究課題/領域番号	20K15732
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分43020:構造生物化学関連
研究機関	大阪大学
研究代表者	竹川宜宏大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (50791810)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	ストマチン / チャネル / 細菌 / べん毛 / 蛋白質間相互作用
研究成果の概要	本研究では、ストマチン様タンパク質(slipin)と制御するチャネルタンパク質の相互作用機構を明らかにすることを目的とした。線虫と細菌をモデルとして、異なるslipinと対応するチャネルタンパク質の複合体を分子構造の知見から考察した。全長蛋白質やフラグメントの発現系を確立し、安定的に精製可能なフラグメントの同定に成功した。多量体構造を作りやすい性質を持つタンパク質についても再現よく確認された。MEC-2とMEC-4の弱い相互作用も検出された。低温電子顕微鏡により、MotA/Bホモログの構造が明らかになった。また、MotBホモログがNa+と結合することで構造変化するメカニズムも明らかにした。
自由記述の分野	生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ほとんど全ての生物に保存されているslipinは、多様な機能を持つチャネル/トランスポータータンパク質を制御する。しかし、異なる構造を持つチャネルタンパク質をどのように制御するのか、また、同じ構造モチーフを持つslipinがどのように機能的な多様性を生み出すのかが興味深い。さらに、チャネルやトランスポーターは生物活動に必須であり、slipinは病理学的にも重要なターゲットである。本研究は、病理学的な原因追求や新規薬剤の探索に繋がる可能性がある。同一ファミリーのタンパク質がここまで多様な相互作用パートナーを持つ例はほとんどなく、今後も生命現象の根幹に関わる重要な課題である。