研究課題
本研究の目的は、マルチドメイン蛋白質の機能を統合的に理解するための基盤の確立にある。あたかも単語(ドメインの機能)を組み合わせて新しい文章(蛋白質全体の機能)を作文するように、各部分を挿げ替えた分子を合成して検証し、理解を深める。本研究においては、微小管切断酵素であり新規抗癌剤開発などにも応用可能なkatanin p60 (kp60)、抗ウイルス薬標的であるVps4、応募者らが独自に新規標的分子を同定した核小体AAAであるNvl2を中心に、AAA-ATPaseの合成生物学研究を行い、動作原理を解明する。実験には、既存のタンパク質科学的手法に立体構造情報を高度に組み合わせるとともに、細胞生物学的手法も利用する。本年度は、クラスIに属するAAA酵素であるkatanin p60について、(1)微小管結合部位である新規N末端ドメインのNMRによる立体構造決定に成功した。(2)さらに変異体実験を行い、kp60のN末端ドメインと微小管の相互作用部位の決定にも成功した。(3)興味深いことに、その相互作用部位は、立体構造が類似しているVps4のMITドメインと、Vps4基質である膜骨格ESCRT-III構成成分であるCHMP1との相互作用機構と、構造的に非常によく似ていた。さらに、核小体に局在しribosome生合成を調節するクラスIIに属するAAA酵素Nvl2について(4)そのN末端のユニークなドメイン(NVL2^<UD>と命名)の立体構造決定に成功した。(5)NVL2^<UD>の立体構造はヒストンフォールドに類似しており、新規のドメインであった。(6)NVL2^<UD>の結合相手が核小体を構成する最多成分であるnucleolinであることを解明した。
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