ダイナクチンの構造変化によるダイニン運動制御機構の解明

通过动力蛋白结构变化阐明动力蛋白运动控制机制

• 批准号: 19J13870
• 负责人: 齋藤 慧
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J13870/
• 关键词: ダイナクチン; ダイニン; タンパク質構造変化

本研究は、ダイナクチンによるダイニンの運動制御機構の解明を目的として行った。当該年度は、ダイナクチン複合体のサブユニット構造と構造変化について、前年度までの研究結果を発展させて実験と解析を行った。ダイナクチン複合体の全体の構造、サイドアームと呼ばれる部位のサブユニット構造とサブユニット先端部位の構造変化についての成果をまとめ、専門学会誌に発表した。ダイナクチンの水溶液中でのダイナミックな構造変化についての研究を深めるため、前年度に引き続き高速原子間顕微鏡観察を進めた。解析方法を工夫し、ダイナクチン複合体１分子の中での各ドメインの動きを詳細に解析した。その結果、サイドアームの先端部位が大きく伸び縮みするように構造変化する様子をトラックできた。また、サイドアーム中の複数のドメインの協調した動きが観察された。特に微小管結合部位付近が他のドメインと分子内で相互作用していることが示唆された。コイルドコイルドメインについては、前年度までに確認されていたコンフォメーション変化に加えて、コイルドコイルがほどけていると思われる大きな構造変化も観察された。これらの高速原子間力顕微鏡観察で可視化されたサイドアーム内部の構造変化や分子内相互作用は、ダイナクチンの機能に関わることが考えられる。本研究で明らかになったサイドアームの多段階の構造変化が、ダイナクチンの微小管結合能やダイニン結合能とどのように関係するかを今後解明されることが期待される。前年度までと当該年度の研究により、ダイナクチンの複合体構造の動的特性を明らかにし、改良した解析手法を用いて、サイドアームの動く範囲や各フォームの割合を定量的に示すことに成功した。本研究の成果の前半部については上記の通り当該年度に発表して、後半部は現在発表準備中である。

This study aims to clarify the mechanism of motion control in the field of sports. When the research results of the previous year were published, the structure and transformation of the complex were analyzed. The structure of the whole complex, the structure of the top part, the results of the structure of the top part, the history of the whole complex. The study of structural transformation in aqueous solution of Analysis method: Time and motion of each molecule in complex 1 were analyzed in detail. As a result, the tip of the shell is extended and contracted, and the structure is changed. The coordination of the plurality of items in the list is monitored. In particular, microtubule binding sites are close to each other and intramolecular interactions occur. In the past year, the company has confirmed that the company has changed its structure. The high-speed atomic force microscopy allows visualization of the internal structure and intramolecular interactions of the particles. This study shows that the multi-stage structural transformation of the microtube binding energy and the relationship between the binding energy and the multi-stage structural transformation of the microtube binding energy can be solved in the future. In the previous year, the dynamic characteristics of the complex structure were clearly demonstrated, and improved analytical methods were used to analyze the dynamic range of the complex structure and the quantitative analysis of the complex structure. The first half of this study was published in the first half of the year, and the second half was prepared for publication.

项目成果

Multiple conformational changes of dynactin sidearm revealed by single molecule observation.

单分子观察揭示了 dynactin 侧臂的多重构象变化。

• 发表时间: 2019
• 作者: 斎藤慧、小林拓也、村山隆、須河光弘、Christian Ganser;内橋貴之、矢島潤一郎、豊島陽子
• 通讯作者: 内橋貴之、矢島潤一郎、豊島陽子

Conformational diversity of dynactin sidearm

dynactin sidearm 的构象多样性

• 发表时间: 2020
• 作者: Kei Saito;Takuya Kobayashi;Takashi Murayama;Yoko Y Toyoshima
• 通讯作者: Yoko Y Toyoshima

Conformational diversity of dynactin sidearm and domain organization of its subunit p150.

dynactin 侧臂的构象多样性及其亚基 p150 的结构域组织。

• DOI: 10.1091/mbc.e20-01-0031
• 发表时间: 2020
• 期刊: Molecular Biology of the Cell
• 影响因子: 3.3
• 作者: Kei Saito;Takashi Murayama;Tomone Hata;Takuya Kobayashi;Keitaro Shibata;Saiko Kazuno;Tsutomu Fujimura;Takashi Sakurai;and Yoko Y. Toyoshima
• 通讯作者: and Yoko Y. Toyoshima