タンパク質2量体安定化機構へ与える細胞内微環境の影響解明

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細胞情報伝達には多くのタンパク質が関与している。その中でも2量体化して細胞質から核へ移行し，情報を伝達する仕組みは，STAT3やNF-κB，各種のステロイドホルモン受容体などの転写因子に多く存在している。しかし「2量体化」と「移行」の間には相反する要因がある。それは2量体化することで構造的には安定化すると考えられているが，2量体化することで分子量が大きくなれば，移行するためには多くのエネルギーが必要であり，また輸送時間がかかることから，情報伝達では不利になる。このようにタンパク質が2量体化をする理由については不明なことが多く，実体はあまりよくわかっていない。特に核内受容体の一つであるグルココルチコイドレセプター (GR)は，細胞情報伝達分子として糖代謝のみならず，免疫制御・抗炎症作用から精神的な情緒まで広く関与している。GRのシグナル伝達の最終段階はDNAに結合する転写活性にあるが，そのDNAに安定に結合した最終形態ではなく，その前段階のホモならびにヘテロ2量体形成が核内受容体の多様な機能を支える要因として注目が集まっている。本研究ではGRの2量体化量とそれに与える細胞内微環境の影響を同時に解明するために分子量サイズの変化に敏感で回転拡散測定可能な偏光蛍光相互相関分光装置（Pol-FCCS）の新規構築を行う。次に細胞内微環境を反映する細胞内分子混雑状態がGRの2量体形成と機能へ与える影響を明らかにし，さらに細胞内でGR2量体化量と相互作用するタンパク質の相互作用解析等を通してたんぱく質2量体かの意義を解明するため研究を進める。