2002 Fiscal Year Annual Research Report
シグナル伝達系の構成蛋白質の構造ダイナミズムと機能制御ドメインの解析
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12680702
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
布村 渉 東京女子医科大学, 医学部, 助手 (70256478)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金城 政孝 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (70177971)
高桑 雄一 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (40113740)
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| Keywords | Protein4.1 / Calmodulin / Calcium / PDZドメイン / 赤血球 / 分子間相互作用 |
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| Research Abstract |
赤芽球には、135kDaのprotein 4.1R(4.1R^<135>)と共にそのファミリー蛋白質である4.1Gも発現していることが、Western Blot法で明らかになった。4.1Gには、4.1R^<135>と同様に膜結合部位のアミノ末端部に209残基のポリペプチドが付加されている(head-piece, HP)。IAsys^<TM>による測定により4.1Gは成熟赤血球型protein 4.1R(80kDa、4.1R^<80>)と同様に、PDZ蛋白質p55と解離定数(K_<(D)>)〜10^<-7>Mで結合した。また、膜を貫通し、細胞外でヒアルロン酸と結合するCD44、赤血球膜貫通蛋白質であるglycophorinC(GPC)及びband3の細胞内ドメインとは各々、解離定数〜10^<-7>Mで結合した。
4.1GのHP領域はCa^<2+>依存性にCalmodulin(CaM)と結合し、その結合部位を同定した。4.1Gの全長及び4.1GのHPと膜結合部位30kDa domainの部分ポリペプチド(HP30)は、各々CaMとK_<(D)>は〜10^<-8>Mで結合した。Ca^<2+>とCaMの複合体(Ca^<2+>/CaM)が4.1Gに結合すると、4.1Gはp55、band3及びCD44とは全く結合できなくなった。また、Ca^<2+>/Caの4.1G、GPCとのK_<(D)>は〜10^<-6>Mであり、結合の親和性が低下した。
4.1RのExon10がコードするポリペプチド領域にCD44存結合部位が存在し、4.1RとCD44の結合は同じ領域に結合するp55の結合を阻害しないことから、CD44とp55は互いに異なるExon10がコードする領域に結合することが示唆された。この領域のアミノ酸配列は4.1Rと4.1Gでは同じであった。現在HP30の結晶化とその構造解析を推進中である。
近位尿細管には4.1Rファミリー蛋白質である4.1B(125kDa)が特異的に発現することが明らかになった(Gascard, P.博士による)。同じ場所に発現しているNa^+/H^+交換輸送体(NHE3)及びその調節蛋白質NHERF(2個のPDZドメインを有する)と4.1Bが結合しうることをIAsys^<TM>により明らかにした。更に、4.1BとCaMは、Ca^<2+>非依存性に結合すること、4.1BとNHERF結合はCa^<2+>/CaMの影響を受けないことを示した。
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[Publications] Krauss SW, Heald R, Lee G, Nunomura W, Gimm JA, Mohandas N, Chasis JA: "Two distinct domains of protein 4.1 critical for assembly of functional nuclei in vitro"J Biol Chem.. 277(46). 44339-44346 (2002)
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[Publications] Gimm JA, An X, Nunomura W, Mohandas N: "Functional characterization of spectrin-actin-binding domains in 4.1 family of proteins"Biochemistry. 41(23). 7275-7582 (2002)
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[Publications] Waller KL, Nunomura W, Cooke BM, Mohandas N, Coppel RL: "Mapping the domains of the cytoadherence ligand Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1 (PfEMP1) that bind to the knob-associated histidine-rich protein(KAHRP)"Mol. Biochem. Parasitol. 119(1). 125-129 (2002)
