種によって異なる低複雑性配列から液-液相分離の分子機構を読み解く

从因物种而异的低复杂性序列中破译液-液相分离的分子机制

• 批准号: 20K06525
• 负责人: 大橋 祐美子
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kobe University
• 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06525/
• 关键词: 液-液相分離; アミロイド線維; 天然変性蛋白質; 低複雑性配列; Sup35

細胞内には、液-液相分離によって形成される液滴が無数に存在し、その役割は多岐にわたる。液-液相分離の制御メカニズムの解明は、今後の創薬研究の発展に重要であるが、詳細な分子機構は未解明である。本研究は、4種の酵母Saccharomyces cerevisiae(SC)、Kluyveromyces lactis(KL)、Candida albicans(CA)、Schizosaccharomyces pombe(SP) 由来の翻訳終止因子Sup35のN末端天然変性領域(Sup35NM)を用い、液-液相分離のメカニズムの明らかにすることを目的としている。これまでの研究で、出芽酵母SC, KL, CA由来のSup35NMは、液-液相分離において高い温度感受性を示す一方、分裂酵母SP由来のSup35NMは、液-液相分離において、温度感受性が低い事を発見した。３年目の研究では、それら４種のSup35NMの混合することで起こる現象を観察した。細胞内の液-液相分離では、多数の生体分子が共に相分離しており、そこには類似した配列を持つ蛋白質が複数含まれている。Sup35NMを混合する事で、生体内の液-液相分離に近い環境を作り出し、その影響を観察するのが目的である。先ずはこれら４種のSup35NMを混合した時、それらは混合状態で液滴を形成できる事を発見した。配列は異なるものの、アミノ酸組成が類似していれば、共に液滴を形成する事が示された。また、出芽酵母由来のSup35NMはアミロイド形成蛋白質として知られているが、複数のSup35NMを混合する事でそのアミロイド形成に顕著な遅延が見られた。これは複数の相同蛋白質との相互作用が、アミロイド核形成を阻害する事が原因と考えられ、同様の仕組みが細胞内の液-液相分離にも存在すると考えられた。

Inside the cell, に に, liquid-liquid phase separation によって forms される droplets が, countless に exist によって, そ <s:1> are engaged, and are multinomated にわたる. Liquid - liquid separation の suppression メ カ ニ ズ ム の interpret は, future study の の chong 薬 発 exhibition に important で あ る が, detailed な は molecules is not interpret で あ る. This study youdaoplaceholder0, four types of yeast Saccharomyces cerevisiae(SC), Kluyveromyces lactis(KL), Candida albicans(CA), and Schizosaccharomyces pombe(SP) Origin の turn 訳 termination factor Sup35 の N end - natural areas (Sup35NM) を い, liquid - liquid separation の メ カ ニ ズ ム の Ming ら か に す る こ と を purpose と し て い る. こ れ ま で の research で, budding yeast SC, KL, CA origin の Sup35NM は, liquid - liquid separation に お い て い high temperature sensitivity を す in one party, split yeast SP origin の Sup35NM は, liquid - liquid separation に お い て, low temperature susceptibility が い を 発 see し た. A three-year <s:1> study was conducted on the <s:1> る and それら phenomena of four types of <s:1> Sup35NM <s:1> mixed する とで とで る and を観 to observe the た. Intracellular の liquid - liquid separation で は, most の body molecular が に phase separation し て お り, そ こ に は similar し た match column を hold が plural つ protein contains ま れ て い る. で Sup35NM を mixed す る, born in vivo の liquid - liquid separation に nearly い environment を り し, そ の influence を 観 examine す る の が purpose で あ る. First ず は こ れ ら four の Sup35NM を mixed し た, そ れ ら は hybrid state を で droplets formed で き る matter を 発 see し た. Match column は different な る も の の, ア ミ ノ acid composition が similar し て い れ ば, を に droplets formed す が る things in さ れ た. ま た, budding yeast origin の Sup35NM は ア ミ ロ イ ド form protein と し て know ら れ て い る が, plural の Sup35NM を mixed す る matter で そ の ア ミ ロ イ ド form に 顕 the な 遅 delay が see ら れ た. こ れ は plural の same protein と の が interaction, ア ミ ロ イ ド nucleation を resistance against す る が reason と exam え ら れ, with others in の blackstone group み が の liquid - liquid separation in the cell に も exist す る と exam え ら れ た.

项目成果

現代科学・増刊46「相分離生物学の全貌」

现代科学特刊46《相分离生物学概述》

• 发表时间: 2020
• 作者: 西奈美卓;大橋祐美子
• 通讯作者: 大橋祐美子

Local conformation of intrinsically disordered region of Sup35 produces temperature sensitivity of liquid-liquid phase separation.

Sup35 本质无序区域的局部构象产生液-液相分离的温度敏感性。

• 发表时间: 2022
• 作者: Yumiko Ohhashi;Suguru Nishinami;Kentaro Shiraki;Eri Chatani
• 通讯作者: Eri Chatani

天然変性領域の局所構造がSup35の液-液相分離の環境応答性を決定する

自然改性区域的局部结构决定了Sup35液-液相分离的环境响应性

• 发表时间: 2022
• 作者: 大橋祐美子;西奈美卓;白木賢太郎;茶谷絵理
• 通讯作者: 茶谷絵理

Local structure of an intrinsically disordered region of Sup35 causes temperature sensitivity of liquid-liquid phase separation.

Sup35 本质上无序区域的局部结构导致液-液相分离的温度敏感性。

• 发表时间: 2022
• 作者: Masaki Watanabe;Michiko Fujihara;Tomoharu Motoyama;Mayu Kawasaki;Shoya Yamada;Yuta Takamura;Sohei Ito;Makoto Makishima;Shogo Nakano;Hiroki Kakuta;川﨑真由;Yumiko Ohhashi
• 通讯作者: Yumiko Ohhashi

Sup35の液-液相分離におけるプリオンドメインの役割

朊病毒结构域在Sup35液-液相分离中的作用

• 发表时间: 2021
• 作者: 大橋祐美子;西奈美卓;白木賢太郎;茶谷絵理
• 通讯作者: 茶谷絵理