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2022 年度 実施状況報告書

クライオ電子顕微鏡解析による転写メディエーター複合体の転写制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K06809
研究機関神戸大学

研究代表者

今崎 剛  神戸大学, 医学研究科, 助教 (60631661)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード転写制御 / クライオ電顕
研究実績の概要

転写メディエーター複合体(以下メディエーター)はRNA polymerase II (Pol II)の転写開始時の制御を行う超分子複合体である. Pol IIに直接結合し転写活性化を行うコアメディエーターと, コアメディエーターに結合し転写の抑制, キナーゼサブユニットによるPol IIのC末端ドメイン(CTD)のリン酸化や, 転写活性化因子のリクルートによる転写活性化を行うCDKモジュール (以下CDKM)から構成されている. つまりCDKMはメディエーターの活性のON/OFFを切り替える最重要因子である. さらにCDKMの変異は精神性疾患, 大腸癌, 肉腫など疾病とも関連している. その重要性にもかかわらずCDKMの分子レベルでの‘転写制御機構は未だ不明である. 本研究では
(A) クライオ電子線顕微鏡単粒子解析を用いてCDKMと基質の高分解能構造解析
(B) 組換えタンパク質のヒトCDKMとその変異体を用いたリン酸化アッセイによる, 変異のリン酸化への影響の解析
を行い, CDKMのリン酸化機構, そしてCDKMに数多くある疾病原因変異とこれら活性との関連を解明する.
今年度はクライオ電子顕微鏡単粒子解析に向け安定な基質との複合体調製条件の検討, ならびにグリッド作成条件の検討を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度はクライオ電子顕微鏡単粒子解析に向け安定な基質との複合体調製条件の検討, ならびにグリッド作成条件の検討を行った. サンプル調整だが全長のサンプルを用いてCDKMを再構成、そこに基質を混合しグリッド作成を行い、ネガティブ染色電子顕微鏡解析、クライオ電子顕微鏡解析を行ってみたが粒子が不安定であることが分かった。グリッド作成の際の氷の厚みが厚いときは粒子が観察出来るが、氷が薄くなると粒子が壊れていた。

今後の研究の推進方策

今後はタンパク質コンストラクトの最適化、ならびにタンパク質Bufferの最適化、両面の条件検討を行いクライオ電子顕微鏡単粒子解析を目指す。

次年度使用額が生じた理由

コンストラクト作成に当初計画より時間がかかっており、培地、電子顕微鏡グリッドの使用量が予定より少なかったため、次年度 (今年度) へと繰り越した。今年度、来年度に培地、電子顕微鏡グリッドを購入する資金とする。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] TEAD1 trapping by the Q353R?Lamin A/C causes dilated cardiomyopathy2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada S、et al.,
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 9 ページ: eade7047

    • DOI

      10.1126/sciadv.ade7047

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CAMSAP2 organizes a γ-tubulin-independent microtubule nucleation centre through phase separation2022

    • 著者名/発表者名
      Imasaki T et al.,
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 11 ページ: e77365

    • DOI

      10.7554/eLife.77365

  • [雑誌論文] Structural model of microtubule dynamics inhibition by kinesin-4 from the crystal structure of KLP-12 ?tubulin complex2022

    • 著者名/発表者名
      Taguchi S et al.,
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 11 ページ: e77877

    • DOI

      10.7554/eLife.77877

  • [学会発表] 拡張型心筋症の病態解明に向けた FIB-SEM - クライオTEMの試み2022

    • 著者名/発表者名
      今崎剛
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 生体解析分科会研究会 「バイオ向けクライオ透過電子顕微鏡の多様性の最前線3」
    • 招待講演
  • [学会発表] 微小管による細胞極性形成制御機構の構造研究2022

    • 著者名/発表者名
      今崎剛
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第 65 回シンポジウム
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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