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2016 年度 実績報告書

低分子量G蛋白質Rasの翻訳後脂質修飾の役割の構造科学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 26293065
研究機関神戸大学

研究代表者

片岡 徹  神戸大学, 大学院医学研究科, 教授 (40144472)

研究分担者 島 扶美  神戸大学, 大学院科学技術イノベーション研究科, 教授 (60335445)
枝松 裕紀  神戸大学, 大学院医学研究科, 講師 (70335438)
松本 篤幸  神戸大学, 大学院医学研究科, 助教 (00753906)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードシグナル伝達 / 蛋白質 / 癌 / 脂質 / 高分子構造・物性
研究実績の概要

1、Sortaseによる蛋白質ライゲーション反応で合成した、翻訳後修飾を受けた全長H-RasのGppNHp結合型の[15N, 1H]-HSQCスペクトル解析により、(1)Switch II上のα2ヘリックス(アミノ酸番号62-74)、(2)その近傍のα3ヘリックス(アミノ酸番号87-104)のC末端側及び(3)アクチベータ領域周辺でC末端領域依存的なNMR信号の変化が観察された。このことはこれらの領域を介してC末端領域が分子内相互作用する、もしくはC末端領域依存的にこれらの領域の立体構造が変化することを示した。
2、NMRによりH-Ras(1-166)・GppNHpと翻訳後修飾を持つC末端合成ペプチドとの結合実験を実施した結果、α2ヘリックス及びアクチベータ領域を介した相互作用が観察された。また表面プラズモン共鳴法により、翻訳後修飾がこの相互作用を安定化することが示された。以上の結果から、翻訳後修飾を受けたH-RasはC末端領域とH-Ras(1-166)との分子内相互作用によりc-Raf-1・CRDとの結合の構造基盤を形成することが示唆された。
3、翻訳後修飾を受けたH-Ras・GppNHp単体の結晶構造を世界で初めて決定した。その結果、α2ヘリックス及びα3ヘリックスのC末端側の立体構造がH-Ras(1-166)とは異なり、NMRの結果と合致していた。C末端領域の電子密度は観察されなかったことから、H-Ras(1-166)との分子内相互作用は一過性に形成されると考えられた。
4、H-Ras・GppNHpとc-Raf-1・CRDとの相互作用を[15N, 1H]-HSQCを用いて解析した結果、CRDとの結合にはRasの翻訳後修飾に加えc-Raf-1・RBDとの結合によるアクチベータ領域の構造変化を要するというc-Raf-1結合認識機構に関わる新知見を得ることができた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

神戸大学大学院医学研究科分子生物学分野ホームページ
http://www.med.kobe-u.ac.jp/molbiol/index.html

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016

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

  • [雑誌論文] Phospholipase Cε activates nuclear factor-κB signaling by causing cytoplasmic localization of ribosomal S6 kinase and facilitating its phosphorylation of inhibitor κB in colon epithelial cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Wakita, Hironori Edamatsu, Mingzhen Li, Aki Emi, Sohei Kitazawa, Tohru Kataoka
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 291巻 ページ: 12586-12600

    • DOI

      10.1074/jbc.M116.717561

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular mechanism for conformational dynamics of Ras・GTP elucidated from in-situ structural transition in crystal.2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Matsumoto, Nao Miyano, Seiki Baba, Jingling Liao, Takashi Kawamura, Chiemi Tsuda, Azusa Takeda, Masaki Yamamoto, Takashi Kumasaka, Tohru Kataoka, Fumi Shima
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6巻 ページ: -

    • DOI

      10.1038/srep25931

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crucial Role of Rapgef2 and Rapgef6, a Family of Guanine Nucleotide Exchange Factors for Rap1 Small GTPase, in Formation of Apical Surface Adherens Junctions and Neural Progenitor Development in the Mouse Cerebral Cortex.2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Maeta, Hironori Edamatsu, Kaori Nishihara, Junji Ikutomo, Shymaa E. Bilasy, Tohru Kataoka
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 3巻 ページ: -

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1523/ENEURO.0142-16.2016

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Sortase Aを利用した翻訳後脂質修飾型Rasの産生と構造物学研究2016

    • 著者名/発表者名
      村嶋 陽亮、柯 浩亮、松本 篤幸、枝松 裕紀、片岡 徹
    • 学会等名
      第14回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム(日本薬学会物理系薬学部会)
    • 発表場所
      ロッジ舞洲(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-08-27
  • [学会発表] rasがん遺伝子産物を分子標的としたがん治療薬のインシリコ創薬2016

    • 著者名/発表者名
      片岡徹
    • 学会等名
      第14回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム(日本薬学会物理系薬学部会)
    • 発表場所
      ロッジ舞洲(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-08-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure-based drug design of small-molecule Ras inhibitors having anti-tumor activity2016

    • 著者名/発表者名
      Tohru Kataoka
    • 学会等名
      第14回日本臨床腫瘍学会学術集会
    • 発表場所
      神戸国際展示場・神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-07-29
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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