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2012 年度 実施状況報告書

記憶・学習の形成に必須な神経細胞タンパク質複合体の構造生物学

研究課題

研究課題/領域番号 23570145
研究機関横浜市立大学

研究代表者

雲財 悟  横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 助教 (60336592)

キーワードタンパク質 / X線結晶構造解析
研究概要

「記憶」や「学習」に重要な役割を果たすタンパク質複合体の形成機構を構造生物学の手法(X 線結晶構造解析、超遠心分析など)を用いて理解する。本研究の具体的な目的:シナプスに存在するNMDA 型受容体の機能をコントロールしているNR2B 分子と、関連する細胞内シグナル伝達タンパク質の相互作用、そして複合体の立体構造を調べる。
NR2B分子、PSD95分子、SynGAP分子は互いに直接結合して、互いに情報伝達をしている。PSD95分子のPDZ3ドメインとSynGAP分子の結合領域を融合したタンパク質の発現調製を試みたところ、非常に安定なタンパク質を得ることに成功した。超遠心分析でこのタンパク質の性状を調べたところ、安定な二量体であることがわかった。結晶化を試みたところ、非常に良質な結晶を得ることができた。この結晶を用いてX線回析実験を行い、得られたデータを用いて、PDZ3ドメインとSynGAP分子結合領域の結晶構造を決定することに成功した。
SynGAP分子が活性を制御しているRap1分子の調製に成功した。Rap1分子はRasと同様、GTPase活性を有する。Rap1分子のGTPase活性は、脳細胞の中で重要な情報伝達を担っている。Rap1分子のGTPase活性がSynGAPと混合されることによって顕著に上昇することを確かめた。Rap1分子がGTP analog分子との複合体を形成することをESI-massスペクトルを用いることによって確認した。SynGAPとRap1との複合体結晶構造解析を検討している。

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

PSD95分子とパートナータンパク質の複合体結晶構造解析に成功した。SynGAP分子によるRap1分子のGTPase活性コントロールを確認できた。

今後の研究の推進方策

引き続き、NR2B関連タンパク質の複合体結晶構造解析に向けて、複合体の調製および最適化を行う。結晶構造解析に使うことができる安定な複合体の探索を続ける。SynGAP分子とRap1分子の相互作用実験を行う。SynGAP分子とRap1分子の複合体の結晶構造解析を目指す。

次年度の研究費の使用計画

該当なし

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Insight into structural diversity of influenza virus hemagglutinin.2013

    • 著者名/発表者名
      Ki Joon Cho, et al.
    • 雑誌名

      Journal of General Virology

      巻: 94 ページ: 1712-1722

    • DOI

      10.1099/vir.0.051136-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structures of haemoglobin from woolly mammoth in liganded and unliganded states.2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Noguchi, Kevin L Campbell, Chien Ho, Satoru Unzai, Sam Yong Park, Jeremy R H Tame
    • 雑誌名

      Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography

      巻: 68(Pt 11) ページ: pp.1441-9

    • DOI

      10.1107/S0907444912029459

    • 査読あり
  • [学会発表] 「構造生物学に役立つ超遠心分析」2012

    • 著者名/発表者名
      雲財 悟
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会 バイオテクノロジーセミナー 招待講演
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡
    • 年月日
      20121211-20121214
    • 招待講演
  • [学会発表] リガンド結合状態及び非結合状態のケナガマンモスヘモグロビンの結晶構造2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Noguchi, Satoru Unzai, Kevin L. Campbell, Chien Ho, Sam-Yong Park, Jeremy R.H. Tame
    • 学会等名
      第50回日本生物物理学会年会 ポスター発表
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス、愛知
    • 年月日
      20120921-20120924

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公開日: 2014-07-24  

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