• 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 実績報告書

修復・転写・細胞周期に関わるMad2L2シグナリング複合体の構造生物学

公募研究

研究領域細胞シグナリング複合体によるシグナル検知・伝達・応答の構造的基礎
研究課題/領域番号 25121728
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関静岡県立大学

研究代表者

橋本 博  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40336590)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードX線結晶構造解析 / 複合体 / 構造生物学 / DNA複製 / DNA修復 / 細胞周期
研究概要

Mad2L2は,「DNA修復」,「転写」,「細胞周期」に関わるタンパク質である. 「DNA修復」において, Mad2L2は誤りがちなDNAポリメラーゼであるREV1およびREV3と複合体を作りDNA損傷による複製停止を回避する. 「転写」では,転写因子TCF4と複合体を作り, E-カドヘリンの発現を促進する. 「細胞周期」のM期からM/G1期にかけて, Mad2L2は様々なタンパク質と相互作用し, 細胞周期を制御する. また, 赤痢菌のIpaBはMad2L2と結合し, Mad2L2の阻害複合体を形成し, 宿主の細胞周期を変調させる. Mad2L2シグナリング複合体の構造機能相関は不明な点が多く, 構造解析が求められている. 本研究では, Mad2L2複合体の構造解析によって, Mad2L2が機能する現場を捕らえ, タンパク質間相互作用と細胞内シグナルの制御機構を明らかにする. H25年度はMad2L2と赤痢菌由来のIpaBとの複合体の調製, 結晶化, X線回折実験を行い, 3.1オングストローム分解能の回折データを集積した. 今後はセレノメチオニンを利用した構造解析を進め, Mad2L2による複合体形成とシグナリング機構を解明する.

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

Mad2L2-IpaB複合体の精製条件の検討を含めた結晶化条件の改良とX線回折実験を行い, 3.1オングストローム分解能の回折データを収集できた. また, 実験的な位相決定のため, 重原子同型置換結晶の調製やセレノメチオニン標識タンパク質の調製を進めた. その結果, メチオニン要求大腸菌を用いてセレノメチオニン標識タンパク質の調製に成功している. また, Mad2L2-CAMP複合体の調製も進めている.

今後の研究の推進方策

H26年度はMad2L2-IpaB複合体とMad2L2-CAMP複合体の構造機能解析を進める.
1) Ma2L2-IpaB複合体
H25年度は結晶化条件の検討と放射光を利用したX線回折実験によって, 結晶化条件の最適化を行うことが出来た. その結果, 3.1オングストローム分解能の回折強度データを収集することに成功した. しかし既知構造をモデル分子とした分子置換法では構造解析に至らなかった. そこで, 重原子同型置換法による構造解析を試みたが有効な重原子誘導体結晶を作製することが出来なかった. したがって, 現在ではセレノメチオニンを利用した構造解析を進めている. H26年度はセレノメチオニンで標識したMad2L2-IpaBを調製し, 異常分散効果を利用した構造解析によってMad2L2-IpaBの立体構造を解明する. さらに変異体実験から相互作用メカニズムを解明する.
2) Mad2L2-CAMP複合体
これまでに, 大腸菌の発現系を用いた組換えタンパク質の調製を試みたが, CAMPの発現量が低く, 目的タンパク質を得ることが出来なかった. そこでH26年度は大腸菌のコドンに最適化したCAMP遺伝子を用いて, Mad2L2-CAMP複合体の調製を行い, X線結晶構造解析を進める. 具体的には, Mad2L2-IpaB複合体の系を参考に, Novagen社のpET-DuetベクターにMad2L2遺伝子と最適化したCAMP遺伝子を導入し, 共発現によってMad2L2-CAMP複合体を得る. 精製および結晶化はMad2L2-IpaBと同様な戦略で進め, X線結晶構造解析を目指す.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A Small Molecule Inhibitor of Monoubiquitinated Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA) inhibits Repair of Interstrand DNA Crosslink, enhances DNA Double-strand Break, and sensitizes Cancer Cells to Cisplatin2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Inoue, Sotaro Kikuchi, Asami Hishiki, Youming Shao, Richard Heath, Benjamin J. Evison, Marcelo Actis, Christine E. Canman, Hiroshi Hashimoto, & Naoaki Fujii
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 289 ページ: 7109-7120

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.520429

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Missense Mutation in Rev7 Disrupts Formation of Polζ, Impairing Mouse Development and Repair of Genotoxic Agent-induced DNA Lesions2014

    • 著者名/発表者名
      Maryam Khalaj, Abdolrahim Abbasi, Hiroshi Yamanishi, Kouyou Akiyama, Shuso Wakitani, Sotaro Kikuchi, Michiko Hirose, Misako Yuzuriha, Masaki Magari, Heba A Degheidy, Kuniya Abe, Atsuo Ogura, Hiroshi Hashimoto, & Tetsuo Kunieda
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 289 ページ: 3811-3824

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.514752

    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞周期を制御するREV7/Mad2l2と赤痢菌IpaBとの相互作用の構造基盤2013

    • 著者名/発表者名
      菊池壮太郎、原幸大、清水敏之、佐藤衛、橋本博
    • 学会等名
      日本結晶学会年会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      20131012-20131013
  • [学会発表] Structural study of REV7, the adaptor protein coordinating REV1 and REV3 polymerases in translesion DNA synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      Sotato Kikuchi, Kodai Hara, Toshiyuki Shimizu, Mamoru Sato, Hiroshi Hashimoto
    • 学会等名
      Structural Life Science 7th International Conference on Structural Genomics
    • 発表場所
      sapporo
    • 年月日
      20130729-20130801
  • [学会発表] 修復・転写・細胞周期に関わるMad2L2シグナリング複合体の構造生物学2013

    • 著者名/発表者名
      橋本博
    • 学会等名
      新学術領域「構造細胞生物学」班会議
    • 発表場所
      山梨
    • 年月日
      20130619-20130621
  • [学会発表] REV7-REV3複合体構造から示唆される REV7/Mad2L2と赤痢菌タンパク質 IpaB との相互作用2013

    • 著者名/発表者名
      菊池壮太郎、原幸大、清水敏之、佐藤衛、橋本博
    • 学会等名
      日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      鳥取
    • 年月日
      20130612-20130614
  • [学会発表] DNA損傷があっても複製を続けるためのDNAポリメラーゼ相互作用

    • 著者名/発表者名
      橋本博
    • 学会等名
      X線の会
    • 発表場所
      大阪
    • 招待講演
  • [学会発表] 損傷乗り越えDNA合成におけるポリメラーゼ相互作用の構造基盤

    • 著者名/発表者名
      橋本博
    • 学会等名
      NRGICがん・ゲノム重点セミナー
    • 発表場所
      長崎
    • 招待講演

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