哺乳細胞内の機能的タンパク質複合体を対象としたin－cell NMR法の開発

针对哺乳动物细胞中功能蛋白复合物的细胞内核磁共振方法的开发

• 批准号: 11J11066
• 负责人: 久保 智史
• 金额: $ 0.83万
• 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: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J11066/
• 关键词: In-cell NMR; CLIP-170; 微小管; TCS; TCS法

本研究では昨年度までに、NMRサンプル管内に培地を潅流するバイオリアクターを開発し、細胞内に導入した安定同位体標識タンパク質の相互作用を観測するNMR法であるin-cell TCS実験によって、CG1の微小管結合界面上に存在する残基であるL77, I90, L92, V103, I117において、相互作用を反映する顕著なNMRシグナル強度減少を観測した。本年度は、観測された相互作用が内在性微小管との特異的な相互作用に由来することを確かめるため、過剰量の非標識CG1を細胞内に導入することによるCG1-微小管間相互作用の阻害実験を行った。そこで、安定同位体標識CG1に加えその10倍量の非標識CG1を細胞内に導入して、in-cellNMR測定を行った。まず、10倍量の非標識CGl存在下において細胞内におけるCG1と微小管の相互作用が阻害されているかどうかを調べるため、本実験条件下における細胞内CG1の化学シフト値を調べた。その結果、10倍量の非標識CGIを導入することで、内在性微小管との特異的な相互作用を反映する化学シフト変化が抑制され、細胞内におけるCGI-微小管間相互作用が阻害されていることが示された。次に、10倍量の非標識CGI存在下において、HeLa細胞内における安定同位体標識CG1のin-cell TCS実験を行った。その結果、CGIのL77, I90, L92, V103, I117におけるシグナル強度減少は顕著に減弱し、CG1全残基におけるシグナル強度減少率は0.5以下に抑制された。よって、in-cell TCS実験において観測されたシグナル強度減少は、細胞内における微小管との相互作用界面を反映しており、in-cell TCS法によって細胞内に導入したタンパク質と内在性タンパク質との相互作用を観測することに成功したと結論した。TCS法は膜タンパク質などの巨大分子との相互作用解析に実績がある手法であるため、今後in_cell TCS法によって細胞内の膜タンパク質との相互作用を解析できると考える。

This study で は yesterday annual ま で に, NMR サ ン プ ル tube に petty を 潅 flow す る バ イ オ リ ア ク タ ー を open 発 し, intracellular に import し た stable isotopic body logo タ ン パ ク qualitative の interaction を 観 measuring す る NMR method で あ る - in the cell TCS be 験 に よ っ て, CG1 minute tube combined interface に の す る residues で あ る L77, I90, L92, V103, I117 に お い て and interaction を す る 顕 the な NMR シ グ ナ ル strength reduce を 観 measuring し た. This year は, 観 さ れ た interaction が internality of tiny tube と の specific な interaction に origin す る こ と を か indeed め る た め, turning amount の non logo CG1 を intracellular に import す る こ と に よ る CG1 - the interaction between small tubes の resistance against be 験 を line っ た. そ こ で, stable isotopic body logo CG1 に plus え そ の の 10 times the quantity of logo CG1 を intracellular に import し て, determination of the in - cellNMR を line っ た. ま ず, 10 times the amount of の に in the presence of the logo CGl お い て in cells に お け る CG1 と tiny tube の interaction が resistance against さ れ て い る か ど う か を adjustable べ る た め, this be 験 conditions に お け る intracellular CG1 の chemical シ フ ト numerical を adjustable べ た. そ の results, 10 times the amount の non logo CGI を import す る こ と で, internality of tiny tubes と の specific な interaction を reflect す る chemical シ フ ト variations change が inhibit さ れ, intracellular に お け る CGI - the interaction between small tubes が resistance against さ れ て い る こ と が shown さ れ た. in the presence of に and 10 times the amount of <s:1> unlabeled CGI, にお に て て and HeLa cells における stable isosomes labeled CG1 in-cell TCS を rows った. そ の results, CGI の L77 I90, L92, V103, I117 に お け る シ グ ナ ル strength reduce は 顕 に abate し, CG1 all residues に お け る シ グ ナ ル strength decrement は 0.5 following に inhibit さ れ た. よ っ て, - cell in TCS be 験 に お い て 観 measuring さ れ た シ グ ナ ル strength reduce は, intracellular に お け る tiny tube と の interaction interface を reflect し て お り, - in the cell TCS method に よ っ て in cells に import し た タ ン パ ク qualitative と internality タ ン パ ク qualitative と の interaction を 観 measuring す る こ と に successful し た と conclusion し た. TCS process は membrane タ ン パ ク qualitative な ど の huge molecular と の interaction parsing に be performance が あ る gimmick で あ る た め, future in_cell TCS に よ っ て の in the cell membrane タ ン パ ク qualitative と の interaction を parsing で き る と exam え る.

项目成果

An NMR method to observe protein・protein interactions in living mammalian cells using the gel encapsulated bioreactor system

使用凝胶封装生物反应器系统观察活哺乳动物细胞中蛋白质与蛋白质相互作用的 NMR 方法

• 发表时间: 2012
• 作者: Satoshi Kubo;Noritaka Nishida;Yuko Udagawa;Osamu Takarada;Shinji Ogino;Ichio Shimada;久保 智史
• 通讯作者: 久保 智史

哺乳細胞内でタンパク質相互作用界面を決定するための新規in-cell NMR測定手法の開発

开发一种新型细胞内核磁共振测量方法来确定哺乳动物细胞中的蛋白质相互作用界面

• 发表时间: 2012
• 作者: Satoshi Kubo;Noritaka Nishida;Yuko Udagawa;Osamu Takarada;Shinji Ogino;Ichio Shimada;久保 智史;久保智史
• 通讯作者: 久保智史

A Gel-Encapsulated Bioreactor System for NMR Studies of Protein-Protein Interactions in Living Mammalian Cells

• DOI: 10.1002/anie.201207243
• 发表时间: 2013-01-01
• 期刊: ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
• 影响因子: 16.6
• 作者: Kubo, Satoshi;Nishida, Noritaka;Shimada, Ichio
• 通讯作者: Shimada, Ichio