• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実施状況報告書

タンパク質分子内情報伝達の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 24570190
研究機関分子科学研究所

研究代表者

谷生 道一  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 特任助教 (10416662)

キーワード分子内情報伝達 / タンパク質 / 相互作用 / NMR / 分子内アロステリー
研究概要

本年度は、昨年発見したヒトPLC-δ1PHドメイン(hPH)における分子内情報伝達の分子機構の詳細を調べるため、[α-15N]Lys残基選択的標識hPHのNMR解析を行った。まず、[α-15N]Lys標識hPHの1H-15N HSQC NMRスペクトルを測定し、部位特異的変異導入によりhPHに含まれる10個のLys残基をそれぞれAlaに置換することで各NMR信号の帰属を行い、それを元に、種々の変異体hPHのNMR解析を行った。その結果、(1)非基質結合状態のhPH分子内にはLys30、Lys32およびLys43によって主に構成される相互作用ネットワークが存在すること、(2)基質結合に伴ってその相互作用ネットワークが変調を起こし、Lys57およびPhe87側鎖が関与する新たな相互作用ネットワークが構築されることが明らかとなった。また、hPHに特徴的に存在する短αヘリックス(α2:残基82-87)は、少なくとも2状態のコンフォメーション間を12 Hz程度の速度で交換しており、基質結合に伴って一方のコンフォメーションに安定化すること、さらにその安定化にはPhe87側鎖フェニル環が不可欠であることが明らかとなった。
また、別のタンパク質の例としてヒトM-フィコリン病原体認識ドメイン(FD1)について、その分子内情報伝達様式を調べるために、安定同位体標識したFD1の単量体変異体(F127S/L128S)について、NMR信号の帰属を行った。その結果、約9割のNMR信号帰属に成功した。

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

本年度の第一の到達目標は分子内情報伝達経路の同定であり、特に、Lys86が含まれるα2ヘリックスとIP3結合部位との相互作用鎖に関与する残基の同定であった。これに関しては、Phe87側鎖とLys57側鎖の関与を明らかにすることに成功した。また、この分子内情報伝達機構には、基質結合に伴う相互作用鎖の再構築およびダイナミクス変調も関与するという新たな知見を得ることにも成功し、原著論文1報にまとめることが出来た。
また別のタンパク質の例として、ヒトM-フィコリンの分子内情報伝達機構の解明を進めるために、M-フィコリンの病原体認識ドメイン(FD1)の単量体変異体のNMR信号帰属を行い、原著論文1報として発表した。

今後の研究の推進方策

hPHのNMR解析において、基質結合に伴い、他のLys残基とは異なる得意な挙動を示す残基を発見した。今後、この挙動を起こす原因を探るべく、変異体のNMR解析を行う予定である。また、フィコリンについては単量体であるがその基質結合ドメインについてのNMR信号の帰属が完了したため、三量体FD1および三量体全長M-フィコリンについてのNMR解析を進める予定である。

次年度の研究費の使用計画

今年度末に予定していたブレビバチルスを用いた組換え遺伝子実験に使う試薬代として使用する予定だったが、別機関に異動することが決まったため、購入を中止したため。
移籍後の機関において、予定していた組換え遺伝子実験を行うための試薬の他、NMR解析のための安定同位体標識用試薬および精製用試薬を購入する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 1H, 13C and 15N backbone resonance assignments of the monomeric human M-ficolin fibrinogen-like domain secreted by Brevibacillus choshinensis2014

    • 著者名/発表者名
      Michikazu Tanio, Hideki Kusunoki, Toshiyuki Kohno
    • 雑誌名

      Biomolecular NMR Assignments

      巻: 8 ページ: 207-211

    • DOI

      10.1007/s12104-013-9484-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intramolecular allosteric interaction in the phospholipase C-δ1 pleckstrin homology domain2013

    • 著者名/発表者名
      Michikazu Tanio, Katsuyuki Nishimura
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics

      巻: 1834 ページ: 1034-1043

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2013.01.034

    • 査読あり
  • [学会発表] NMR analysis of intramolecular allostery in the PLC-δ1 PH domain2013

    • 著者名/発表者名
      谷生道一、西村勝之
    • 学会等名
      第52回NMR討論会年会
    • 発表場所
      石川県 石川県立音楽堂
    • 年月日
      20131112-20131114
  • [学会発表] Preparation of secretory proteins produced by Brevibacillus choshinensis for NMR study2013

    • 著者名/発表者名
      谷生道一、楠英樹、河野俊之
    • 学会等名
      第52回NMR討論会年会
    • 発表場所
      石川県 石川県立音楽堂
    • 年月日
      20131112-20131114
  • [学会発表] Intramolecular allostery in the PLC-δ1 PH domain2013

    • 著者名/発表者名
      谷生道一、西村勝之
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都府 国立京都国際会館
    • 年月日
      20131028-20131030
  • [学会発表] Role of tryptophan residues in membrane association of the SWAP-70 PH domain2013

    • 著者名/発表者名
      赤井 琴乃, 谷生 道一, 西村 勝之, 辻 暁
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都府 国立京都国際会館
    • 年月日
      20131028-20131030
  • [学会発表] Intramolecular allosteric interaction in the phospholipase C-δ1 pleckstrin homology domain2013

    • 著者名/発表者名
      谷生道一、西村勝之
    • 学会等名
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      鳥取県 とりぎん文化会館
    • 年月日
      20130612-20130614
  • [学会発表] PLC-δ1 PHドメインのタンパク質分子内情報伝達2013

    • 著者名/発表者名
      谷生道一、西村勝之
    • 学会等名
      第40回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪府 大阪大学銀杏会館
    • 年月日
      20130607-20130608

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi