ミトコンドリアチャネルＶＤＡＣの立体構造解析によるオリゴマー構造と機能の解明

通过线粒体通道 VDAC 的三维结构分析阐明寡聚物的结构和功能

• 批准号: 20K07062
• 负责人: 染谷 友美
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K07062/
• 关键词: 膜タンパク質無細胞合成; オリゴマー; モノクローナル抗体; ベータバレル構造; 無細胞タンパク質合成; チャネル; 立体構造認識抗体; 構造解析; 抗体

ミトコンドリア外膜に存在するアニオンチャネルVDACは、エネルギー生産の場であるミトコンドリアの機能に深く関わり、がんや神経変性疾患などの病態とも関連がある。これらの疾患に付随する細胞死に、VDACの高発現とオリゴマー化が関与している可能性が指摘されている。本研究では、膜タンパク質に適した免疫・スクリーニング方法でVDACに対する高親和性立体構造認識抗体を作成し、その抗体断片との複合体を形成させることにより、X線結晶構造解析およびクライオ電子顕微鏡単粒子解析を利用して高分解能のVDAC立体構造を決定し、さらに、脂質二重膜を含むナノディスク等へVDACを再構成して生体内環境でのオリゴマー状態を再現し、その構造を解析することを目指した。脂質リポソームに再構成したVDAC1/2/3をマウスに免疫して抗体産生ハイブリドーマを作成し、立体構造認識抗体をスクリーニングして、ヒトVDAC1とヒトVDAC3を認識する抗体と、ヒトVDAC2を認識する抗体2クローンが得られた。各抗体クローンについて、様々な形状の抗体断片をリコンビナントタンパク質として発現するプラスミドを作成し、各抗体の各断片形状についてVDACとの結合解析と、それら複合体の性状分析を行った。引き続き、本抗体断片を用いたVDACのX線およびクライオ電顕による構造解析、オリゴマー解析を行う研究計画だったが、研究代表者の異動のため実施困難となり、最終年度を待たずに課題を廃止した。本研究により有用な抗体が得られたため、今後は、研究協力者や共同研究者によって構造解析、機能解析へ活用されることを期待している。また、それらの研究結果から、VDACオリゴマーの神経細胞死との関連が構造面から推定できると期待される。

Mitsubishi outer membrane exists and is produced by VDAC and エネルギー.るミトコンドリアのFUNCTION に深く关わり, がんや神経変 Sexual Disease などのmorbidity ともrelated がある. The symptoms of disease are related to cell death, VDAC's high appearance is related to the possibility of disease, and the possibility of disease is pointed out. This study is based on the recognition of the high-affinity three-dimensional structure of VDAC based on the immune and membrane quality control method. Antibody preparation, antibody fragment formation, complex formation, X-ray crystal structure analysis, electronic analysis Microscope single particle analysis utilizes the high resolution energy of VDAC to determine the three-dimensional structure, and the lipid double membrane structure. Waiting for VDAC to reconstruct the internal environment of the living body, reproduce the state of the body, and analyze the structure of the body, and refer to the purpose of the analysis. Lipid reconstruction system VDAC1/2/3 immune system Antibody production system, three-dimensional structure recognition antibody systemクリーニングして, ヒトVDAC1 and ヒトVDAC3をknow するantibodyと, ヒトVDAC2をknow するantibody 2クローンが got られた. Each antibody クローンについて,様々なshaped のantibody fragment をリコンビナントタンパク性として発成するプラスミThe preparation of each antibody, the shape of each fragment, VDAC binding analysis, and the character analysis of the complex were carried out. Introduction, this antibody fragment was analyzed using VDAC, X-ray structure analysis, and オリゴマー analysis Implementation of the research plan, research on the unusual changes of the representative, implementation of difficulties, and final year's pending projects. In this study, we are looking forward to the utilization of useful antibodies and their future use, including structural analysis and functional analysis of co-researchers, and co-research collaborators.また, それらのResearch results から, VDACオリゴマーの神経手机死 とのrelated がstructural surface から presumed できるとexpectation される.