アクチン細胞骨格制御における蛋白質の構造ダイナミクスとdisorder領域の役割

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生命現象を支える細胞の運動、接着、形態形成等の細胞機能では、アクチン細胞骨格のダイナミックな制御が必要となってくる。これまで、研究代表者は、Rabファミリー低分子量G蛋白質のメンバーであるRab8およびRab13の標的蛋白質として知られるJunctional Rab13-binding protein (JRAB)の1分子構造ダイナミクスがアクチン細胞骨格の時空間制御に関わることを明らかにしてきた。JRABは、N末端側にcalponin homology(CH)ドメインとLIMドメイン、C末端側にcoiled-coil(CC)ドメインを持つマルチドメイン蛋白質であり、アクチン結合蛋白質であるフィラミンは、CHドメインに、RabはCCドメインに結合することがわかっている。また、JRABはN末端とC末端に挟まれた広範囲にdisorder領域を有しており、そこには、アクチン結合蛋白質であるアクチニンが結合する。最近、蛋白質の構造において安定的な構造を形成しないdisorder領域の機能が注目を集めている。JRABのdisorder領域が、JRABの構造ダイナミクス依存的なアクチン細胞骨格の時空間制御に重要な役割を担っている可能性が十分に予想される。また、disorder領域を有する多くの蛋白質は液ー液相分離によって液滴を形成することが知られているが、研究代表者は、JRABも液滴を形成することをこれまでに明らかにしている。そこで、本研究では、JRABの構造ダイナミクス依存的なそのdisorder領域の新規役割といった観点から、アクチン細胞骨格の多面的制御機構の解明を目指す。令和４年度は、Rab８やRab13に加えてこれまでに研究代表者らのグループがJRAB結合蛋白質として見出してきたアクチン結合蛋白質群がJRABとともにアクチン線維の束化制御に如何に関与するかを調べた。