Analysis of the molecular dynamics of intracellular signal transduction by chromophore, assisted inactivatid

发色团辅助灭活细胞内信号转导的分子动力学分析

基本信息

  • 批准号:
    10558112
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 8.26万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1998 至 1999
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Type 1 inositol 1, 4, 5-trisphosphate receptor (IP, R1), an inositol 1, 4, 5-trisphosphate (IPィイD23ィエD2-gated CaィイD12+ィエD1 release channel binds IPィイD23ィエD2 within the N-terminal ligand-binding region. Here we report an improved Escherichia coli expression system in which large amounts of the IPィイD23ィエD2 binding sites could be efficiently produced as soluble active proteins. We have found that the structures of IPィイD23ィエD2, binding constructs expressed in E. coli significantly affect their production as soluble protein Residues 1-6O4 (T604), which contain the putative protein folding units, yielded about 4.6% of the total soluble fraction. As a result, soluble active T604 would be 19 mg per liter of culture. The affinity for IPィイD23ィエD2 of T604 (KィイD2dィエD2 = 45nM) is comparable to of the native IPィイD23ィエD2R1, whereas that of an R441Q mutant is much higher (8.1 nM). This system should provide an invaluable and powerful means to unveil the molecular recognition of IPィイD23ィエD2R1 for IPィイD23ィエD2.The dependency of purified mouse cerebellar type 1 inositol, 1, 4, 5-trisphosphate receptor (IPィイD23ィエD2R1)/CaィイD22+ィエD2 channel function on cytoplasmic CaィイD12+ィエD1 was examined. In contrast to the channels in crude systems, the purified IPィイD23ィエD2R1 reconstituted into planar lipid bilaryers did not show the bell-shaped dependence on CaィイD12+ィエD1. It was activated with increasing CaィイD12+ィエD1 sublinearly without inhibition even up to 2000 μM. The addition of calmodulin to the cytoplasmic side inhibited the channel at high CaィイD12+ィエD1 concentrations. Calmodulin antagonists reversed the CaィイD12+ィエD1 -dependent inactivation of the native channels in cerebellar microsomes. These results indicate that the bell-shaped dependence on cytoplasmic CaィイD12+ィエD1 is not an intrinsic property of the IPィイD23ィエD2R1, and the CaィイD12+ィエD1 ?dependent inactivation is directly mediated by calmodulin.
I型三磷酸肌醇1,4,5-三磷酸受体(IP,R1)是一种三磷酸肌醇1,4,5-三磷酸(IPィイD23ィエD2-Gate CaィイD12+ィエD1)释放通道,可在N端配体结合区与IPィイD23ィエD2结合。在此,我们报道了一种改进的大肠杆菌表达系统,在该系统中,可以高效地生产大量的IPィイD23ィエD2结合位点作为可溶性活性蛋白。我们发现,在大肠杆菌中表达的IPィイD23ィエD2的结合结构对其产量有显著影响,因为含有可能的蛋白质折叠单位的可溶性蛋白残基1-6O4(T604)的产量约占总可溶性成分的4.6%。因此,可溶性活性T604将为每升培养物19毫克。T604的IPィイD23ィエD2(KィイD2DィエD2=45 nm)与天然IPィイD23ィエD2R1的亲和力相当,而R441Q突变体的亲和力要高得多(8.1nM)。该系统为揭示IPィイD23ィエD2R1对IPィイD23ィエD2的分子识别作用提供了宝贵而有力的手段。我们检测了纯化的小鼠小脑1型肌醇1,4,5-三磷酸受体(IPィイD23ィエD2R1)/CaィイD22+ィエD2通道功能对胞浆CaィイD12+ィエD1的依赖性。与粗制体系中的通道相反,重组为平面脂双聚体的纯化IPィイD23ィエD2R1对CaィイD12+ィエD1没有钟状依赖关系。增加CaィイD12+ィエD1亚线性激活,甚至在2 0 0 0μM时不受抑制。在高CaィイD12+ィエD1浓度下,胞质侧加入钙调素可抑制该通道。钙调素拮抗剂可逆转依赖于CaィイD12+ィエD1的小脑微粒体天然通道失活。这些结果表明,胞浆CaィイD12+ィエD1的钟形依赖不是IPィイD23ィエD2R1的固有特性,依赖于CaィイD12+ィエD1的失活是由钙调蛋白直接介导的。

项目成果

期刊论文数量(73)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Yoshikawa, F., Uchiyama, T., Iwasaki, H., Tomomori-Satoh, C., Tanaka, T., Furuichi, T. and Mikoshiba, K.: "High efficient expression of the functional ligand binding site of the inositol 1, 4, 5-trisphosphate receptor in Escherichia"Biochem. Biophys. Res.
Yoshikawa, F.、Uchiyama, T.、Iwasaki, H.、Tomomori-Satoh, C.、Tanaka, T.、Furuichi, T. 和 Mikoshiba, K.:“肌醇功能性配体结合位点的高效表达
  • DOI:
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    0
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  • 通讯作者:
Michikawa, T., Hirota, J., Kawano, S., Hiraoka, M., Yamada, M., Furuichi, T. and Mikoshiba, K.: "Calmodulin mediates calcium-dependent inactivation of the cerebellar type 1 inositol 1, 4, 5-trisphosphate receptor."Neuron. 23. 799-808 (1999)
Michikawa, T.、Hirota, J.、Kawano, S.、Hiraoka, M.、Yamada, M.、Furuichi, T. 和 Mikoshiba, K.:“钙调蛋白介导小脑 1 型肌醇 1 的钙依赖性失活,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Baylis, H. A., Furuich T., Yoshikawa F., Mikoshiba K. and Sattelle, D. B.: "Inositol 1, 4, 5-trisphosphate receptors are strongly expressed in the nervous system. pharynx, intestine, gonad and excretory cell of caenorhabditis elegans and are encoded by a
Baylis, H. A., Furuich T., Yoshikawa F., Mikoshiba K. 和 Sattelle, D. B.:“肌醇 1, 4, 5-三磷酸受体在神经系统中强烈表达。秀丽隐杆线虫的咽、肠、性腺和排泄细胞和
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Inoue,T.et.al.: "Type 1 inositol 1,4,5-trisphosphate recetor is required for induction of long-term depression in cerebellar purkinje neurons." J.Neurosci.18. 5366-5373 (1998)
Inoue,T.et.al.:“1 型肌醇 1,4,5-三磷酸受体是诱导小脑浦肯野神经元长期抑制所必需的。”
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    0
  • 作者:
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Nagata, E., Tanaka, K., Suzuki, S., Dembo, T., Fukuuchi, Y., Futatsugi, A. and Mikoshiba, K.: "Selective inhibition of inostitol 1, 4, 5-trisphosphate-induced Ca2+ release in the CA1 region of the hippocampus in the ischemic gerbil."Neuroscience. 93. 995-
Nagata, E.、Tanaka, K.、Suzuki, S.、Dembo, T.、Fukuuchi, Y.、Futatsugi, A. 和 Mikoshiba, K.:“选择性抑制肌醇 1, 4, 5-三磷酸诱导的 Ca2+
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MIKOSHIBA Katsuhiko其他文献

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Study of IP_3 receptor/Ca^<2+> signaling in neural plasticity and brain development and differentiation
IP_3受体/Ca^2信号在神经可塑性和脑发育分化中的研究
  • 批准号:
    20220007
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 8.26万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
Study of IP3 receptor/Ca^<2+> signaling in neural plasticity and brain development and differentiation
IP3受体/Ca^2信号在神经可塑性和脑发育分化中的研究
  • 批准号:
    15100006
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
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  • 批准号:
    13357001
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 8.26万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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  • 批准号:
    13308044
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Role of IP_3 receptor/Ca^<2+> signaling in neural plasticity and brain development
IP_3受体/Ca^2信号在神经可塑性和大脑发育中的作用
  • 批准号:
    11308032
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A).
Molecular Mechanism of corticohistoqenesis of the brain
大脑皮质组织发生的分子机制
  • 批准号:
    10044245
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B).
Studies on the molecular mechanism of calcium signaling and the role of IP3 receptor in development and differentiation
钙信号分子机制及IP3受体在发育分化中的作用研究
  • 批准号:
    09308030
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Role of IP3 receptor in CA2+ signaling and development and differentiation
IP3受体在CA2信号传导以及发育和分化中的作用
  • 批准号:
    07408021
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Cellular dynamics of functional molecules and second messengers during synaptic transmission
突触传递过程中功能分子和第二信使的细胞动力学
  • 批准号:
    07508004
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Regulatory mechanism of intracellular Ca^<2+> dynamics
细胞内Ca^<2>动力学的调控机制
  • 批准号:
    06044069
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research

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好忘方通过STIM1-Ca2+/Calmodulin-eEF2信号通路治疗阿尔茨海默病的机制研究
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    81072945
  • 批准年份:
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相似海外基金

HMGB1とcalmodulinを介したヒドロキシクロロキンの新たな抗リウマチ作用の検討
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Elucidating the novel role of Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII) in presynaptic assembly
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  • 批准号:
    488544
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Elucidating the novel role of Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII) in presynaptic assembly
阐明钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II (CaMKII) 在突触前组装中的新作用
  • 批准号:
    483384
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Pathobiological role of Ca2+/calmodulin-dependent PDE1 in HFpEF
Ca2/钙调蛋白依赖性 PDE1 在 HFpEF 中的病理生物学作用
  • 批准号:
    22K08126
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Determining how Asp and calmodulin focus spindle poles in dividing neural stem cells
确定天冬氨酸和钙调蛋白在分裂神经干细胞中如何聚焦纺锤体极
  • 批准号:
    572024-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Uncovering the interplay of calcium and calmodulin in regulation of TRPA1
揭示钙和钙调蛋白在 TRPA1 调节中的相互作用
  • 批准号:
    10610323
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
Defining the novel functions of calcium/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII) in synapse assembly and understanding the synaptic consequences of disease-associated CaMKII variants using Caenorhabditis elegans.
定义钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II (CaMKII) 在突触组装中的新功能,并使用秀丽隐杆线虫了解与疾病相关的 CaMKII 变异的突触后果。
  • 批准号:
    476070
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    Studentship Programs
Uncovering the interplay of calcium and calmodulin in regulation of TRPA1
揭示钙和钙调蛋白在 TRPA1 调节中的相互作用
  • 批准号:
    10387088
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
Development of a new treatment for pulmonary hypertension by controlling calmodulin
通过控制钙调蛋白开发治疗肺动脉高压的新疗法
  • 批准号:
    22K15686
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Regulation and dysregulation of sodium channels by by calmodulin
钙调蛋白对钠通道的调节和失调
  • 批准号:
    10475626
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 8.26万
  • 项目类别:
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知道了