カルシウム信号を伝達する細胞内調節蛋白質の構造生物学

传递钙信号的细胞内调节蛋白的结构生物学

• 批准号: 08408024
• 负责人: 麻生 悌二郎
• 金额: $ 20.61万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08408024/
• 关键词: カルシウム; カルモデュリン; リカバリン; 多次元NMR; 溶液構造; NMR; 立体構造

カルシウム結合蛋白質は、カルシウムの結合によりコンフォメーション変化を起こし、その機能を発現する。このコンフォメーション変化の解析は、細胞内でカルシウム信号がどのように伝達されるかを知るための重要な鍵である。本研究では、カルモデュリンとリカバリンを主なターゲットとしてNMR構造解析を行い、カルシウム信号の伝達機構を原子レペルで解明することを目的とする。1.カルモデュリンの構造解析カルモデュリンとその最も強力な阻害剤であるW-7の複合体構造を決定し、その阻害機構やカルモデュリンによる標的蛋白質の認識機構に関して知見を得た。また、標的蛋白質の一部であるM13ペプチドをC末端に結合したカルモデュリンハイブリッドのカルシウム存在下の構造解析を進めている。2.リカバリンの構造解析リカバリンは、N末端に共有結合している脂肪酸(主にミリストイル酸)を利用して、カルシウム依存的に細胞膜と相互作用する(カルシウム-ミリストイルスイッチ)。既にカルシウム非存在下の構造を決定し、ミリストイル基が蛋白質内部に格納されていることを報告していたが、今回その構造の精密化を行い、ミリストイルポケットの詳細な構造を決めた。また、カルシウムを結合したリカバリンの構造決定にも成功し、ミリストイル基がカルシウムの結合と運動して飛び出すことを明らかにした。これらの一連の構造解析により、カルシウム-ミリストイルスイッチを原子レベルで理解することが出来た。このスイッチ機構は、脳神経系に存在するリカバリンホロモログにも共通の構造的特徴であり、このうちニューロカルシンの構造解析を現在進めている。

カルシウム binding protein は, カルシウムの binding によりコンフォメーション変化を出こし, そのfunctional を発成する.このコンフォメーション剉化のanalytic は、Intracellular でカルシウムThe signal is the key to the signal. In this study, the NMR structural solution of the main NMR structure of the カルモデュリンとリカバリンをMasterなターゲットとしてAnalyze the action of the signal, the mechanism of the signal, the atom of the element, and the purpose of the analysis. 1. Structural analysis of the カルモデュリンのカルモデュリンとそのmost powerful な blocking であるW-7 complex structure The determination of the target protein and the knowledge of the blocking mechanism of the target protein are obtained.また、Part of the target protein であるM13ペプチドをC-terminal binding したカルStructural analysis of the presence of モデュリンハイブリッドのカルシウムを入めている. 2. Structural analysis of リカバリンは, N-terminal に shared binding している fatty acid (main にミリストイル acid ) is the use of the にルシウム-ミリストイルスイッチ which depends on the にcell membrane and the カルシウム-カルシウム.にカルシウム Non-existence structure をdetermination し、ミリストイルbaseがprotein internal にgna されていることをReport on the details of the structure, the detailed structure of the structure, and the details of the structure.また、カルシウムをcombinationしたリカバリンのstructural decisionにもsuccessし、ミリストイルbased がカルシウムの合と体育して飞び出すことを明らかにした.これらの一连のstructural analysisにより、カルシウム-ミリストイルスイッチをatomic レベルでUnderstanding することが出た. The existence of the このスイッチorganism, the existence of the God of God system and the common のCharacteristics of the structure: であり、このうちニューロカルシンのstructural analysisをNow enter the めている.

项目成果

Swindells,M.等: "Pre-formation of the Semi-open Conformation by the Apo-calmodulin C-terminal Domain. Implications for Binding IQ-motifs." Nature Structural Biology. 3. 501-504 (1996)

Swindells, M. 等人：“Apo-钙调蛋白 C 末端结构域的半开放构象的预形成。结合 IQ 基序的意义。自然结构生物学”3. 501-504 (1996)。

Porumb,T.等: "Calcium Binding and Conformational Properties of Calmodulin Complexed with Peptides Derived from Myristoylated Alanine-Rich C Kinase Substrate (MARCKS) and MARCKS-related Protein (MRP)" Eur.Biophys.J.(印刷中). (1996)

Porumb, T. 等人：“与富含肉豆蔻酰化丙氨酸 C 激酶底物 (MARCKS) 和 MARCKS 相关蛋白 (MRP) 的肽复合的钙调蛋白的钙结合和构象特性”，Eur Biophys。 1996）

Toshiyuki Tanaka: "Differential Isotope Labeling Stratesy for Determining the Structure of Myristoylated Recorerin by NMR Spectroscopy" J.Biomol.NMR. (印刷中). (1998)

Toshiyuki Tanaka：“通过 NMR 光谱测定肉豆蔻酰化 Recorerin 结构的差异同位素标记策略”J.Biomol.NMR（出版中）。

James B.Ames: "Molecular Mechanics of Calcium -Mynstoyl Switches" Natare. 389. 198-202 (1997)

James B.Ames：“钙-Mynstoyl 开关的分子力学”Natare。

Prozialeck,W.C.等: "Binding of Cadmium (Cd2+) to E-CADl,A Calcium Binding Polypeptide Analog of E-Cadherin" Life Sciences. 58. 325-330 (1996)

Prozialeck，W.C. 等人：“镉 (Cd2+) 与 E-CAD1 的结合，E-钙粘蛋白的钙结合多肽类似物”生命科学 58. 325-330 (1996)。