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本研究では，弱く流動的な多量体型性によるシグナル伝達について分子レベルでの普遍的な理解を得ることを目指し，NMRを主体とした構造生物学研究を行った．これまでのシグナル伝達研究で対象とされてきた多くのタンパク質は，特異性の高い，1:1の強い結合によって機能するが，最近，多量体形成，特に弱く動的な多量体形成によって形成される液-液相分離を介するシグナル伝達が注目されるようになってきた．しかし，液-液相分離の形成や制御のメカニズムについての分子レベルでの理解は乏しく，シグナル伝達メカニズムの理解を妨げてきた．
本研究では，液-液相分離によって駆動される生命システムの分子メカニズムを明らかにするために，溶液NMRを主体とした構造解析・相互作用解析，および生化学実験に取り組んだ．特に，低複雑性 (LC) ドメインを持つ天然変性タンパク質，およびLCタンパク質の多量体形成や液-液相分離を制御する「相分離シャペロン」を対象とした．NMRを用いた相互作用解析等を行った結果，相分離シャペロンによるLCタンパク質の認識メカニズムの一端が明らかになった．さらに，神経変性疾患に関連する因子によって相分離シャペロンの機能が阻害されるメカニズムの一端を明らかにした．また，LCタンパク質の細胞内での翻訳後修飾についても評価たところ，細胞ストレスによってLCタンパク質の翻訳後修飾が変化することが明らかになった．今後，翻訳後修飾が相分離形成や相分離シャペロンによる認識に与える影響，さらにはそれによる機能調節などについての解明が期待される．
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