三量体G蛋白質の分子間認識における修飾脂質の立体構造と機能相関

修饰脂质在三聚G蛋白分子间识别中的三维结构和功能关系

• 批准号: 08260202
• 负责人: 深田 吉孝
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08260202/
• 关键词: G蛋白質; 脂質修飾; 光情報伝達; 2次元結晶; 視細胞; ファルネシル化; ゲラニルゲラニル化; 立体構造

交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を進め、以下の知見を得た。1.三量体G蛋白質のγサブユニットには、現在までに10種類以上のサブタイプが報告されている。このうち、視細胞のG蛋白質トランスデューシン(Tα・Tβγ)のγサブユニットはC末端システイン残基がファルネシル化(C15H25)されているのに対し、他のG蛋白質γサブユニットの多くはゲラニルゲラニル化(C20H33)されている。本研究では、修飾イソプレノイドの鎖長がβγ複合体の機能に及ぼす影響を明らかにする目的で、本来ファルネシル化されるTβγを人工的にゲラニルゲラニル化することを試みた。その結果、ゲラニルゲラニル化γとファルネシル化γを約9:1の割合で含む変異Tβγを作成することに成功した。そこでまず、得られた変異Tβγとファルネシル化Tβγの視細胞外節膜に対する親和性を比較したところ、前者の方が後者よりも外節膜に対して高い親和性を示すことが判明した。次に、Tα-Tβγ間の相互作用に及ぼす修飾イソプレノイドの鎖長の効果を検討する目的で、TαのGTPγのS結合反応、および百日咳毒素によるTαのADPリボシル化反応を指標として、これら二種類のTβγの促進効果を比較した。その結果、いずれの反応においても変異Tβγはファルネシル化Tβγよりも高い促進能力を示すことが明かとなった。したがって、修飾イソプレノイドの鎖長の違いによってTβγ複合体の視細胞外節膜への結合の強さ」と「サブユニット間の相互作用の強さ」の両方が変化すると考えられた。2.藤吉好則教授(京大・理)との共同研究により、インタクトな修飾脂質をもつTα-Tβγの2次元結晶を脂質膜上に作成した。現在、まだ分解能は低いが、極低温電子顕微鏡による観察像からTα-Tβγのプロジェクションマップを計算している。今後、分解能の向上とともに、原子座標のフィッティングを行う。

The application form に records the <s:1> research implementation plan に along the って research を to め, and the following <s:1> insights を to た. Trisomeric G proteins <s:1> γサブユニットに サブユニットに, and currently までに more than 10 types <s:1> サブタ プが プが プが have been reported for されて されて る る る. こ の う ち, depending on the cell の G protein ト ラ ン ス デ ュ ー シ ン (alpha, beta, gamma T) T の gamma サ ブ ユ ニ ッ ト は C terminal シ ス テ イ ン residues が フ ァ ル ネ シ ル change (C15H25) さ れ て い る の に し seaborne, he の G protein gamma サ ブ ユ ニ ッ ト の more く は ゲ ラ ニ ル ゲ ラ ニ ル change (C20H33) さ れ て い る. This study で は, modified イ ソ プ レ ノ イ ド の lock long が beta gamma function of complex の に and ぼ す influence を Ming ら か に す る purpose で, originally フ ァ ル ネ シ ル change さ れ る T beta gamma を artificial に ゲ ラ ニ ル ゲ ラ ニ ル change す る こ と を try み た. そ の results, ゲ ラ ニ ル ゲ ラ ニ ル the gamma と フ ァ ル ネ シ ル the gamma を contains about 9:1 の cut close で む - different T beta gamma を made す る こ と に successful し た. そ こ で ま ず, ら れ た - different T beta gamma と フ ァ ル ネ シ ル T beta gamma の depending on extracellular section film に す seaborne る affinity を compare し た と こ ろ, the former の が latter よ り も outer segment membrane に し seaborne て い high affinity を shown す こ と が.at し た. に, T の interaction between alpha T beta gamma に and ぼ す modified イ ソ プ レ ノ イ ド の lock long の unseen fruit を beg す 検 る purpose で, T alpha の GTP gamma の S combination 応, made お よ び pertussis toxin に よ る T alpha の ADP リ ボ シ ル turn against 応 を index と し て, こ れ ら two kinds の T beta gamma の promote unseen fruit を compare し た. そ の results, い ず れ の anti 応 に お い て も - different T beta gamma は フ ァ ル ネ シ ル change T beta gamma よ り も high い promote ability を shown す こ と が Ming か と な っ た. し た が っ て, modified イ ソ プ レ ノ イ ド の lock long の violations い に よ っ て T beta gamma complex の depending on the section outside the cell membrane へ の combining の さ "と" サ ブ ユ ニ ッ の interaction between ト の さ "の が struck party - the す る と exam え ら れ た. 2. Cane by professor well, big Joe (Beijing) と の joint research に よ り, イ ン タ ク ト な modified lipid を も つ T alpha T beta gamma の 2 dimensional crystallization を lipid membrane に made し た. Now, ま low decomposition can は だ い が, extremely low temperature electronic 顕 micromirror に よ る 観 was like か ら T alpha T beta gamma の プ ロ ジ ェ ク シ ョ ン マ ッ プ を computing し て い る. In the future, decomposition can <s:1> move up とと とと に に, and atomic coordinates <s:1> フィッティ グを グを rows う.

项目成果

深田吉孝: "アデニル酸シクラーゼ.(分担執筆)タンパク質化学講座第4巻『酵素-リアーゼ』" 廣川書店(印刷中), (1997)

深田喜孝：“腺苷酸环化酶。（合著者）蛋白质化学课程第 4 卷‘酶裂解酶’”广川书店（正在出版），（1997 年）

深田吉孝: "生物時計のセンサー(分担執筆)シリーズ・ニューバイオフィジックス、第6巻:生物のスーパーセンサー" 共立出版(印刷中), (1997)

深田喜孝：“生物钟传感器（合著者）系列新生物物理学，第 6 卷：生物超级传感器”Kyoritsu Shuppan（正在印刷），（1997 年）

真田佳門: "三量体G蛋白質の脂質による修飾と機能調節.(分担執筆)実験医学増刊『脂質研究の新展開〜シグナリングにおける新しい機能』" 羊土社, 210(193-199) (1996)

Yoshimon Sanada：“脂质对三聚体 G 蛋白的修饰和功能调节。（撰稿人）实验医学特别版‘脂质研究的新进展 - 信号传导的新功能’” Yodosha, 210(193-199) (1996))

Tanaka,H.: "MEKA/Phosducin attenuates hydrophobicity of transducin βγsubunits without binding to farnesyl moiety." Biochem.Biophys.Res.Commun.223. 587-591 (1996)

Tanaka, H.：“MEKA/Phosducin 减弱转导蛋白 βγ 亚基的疏水性，而不与法呢基部分结合。”Biochem.Biophys.Res.Commun.223 (1996)。

Kojima,D.: "Molecular properties of chimerical mutants of Gecko blue and bovine rhodopsin." Biochemistry. 35. 2625-2629 (1996)

小岛，D.：“壁虎蓝和牛视紫红质嵌合突变体的分子特性。”