リン酸化で制御される、ＲＮＡ結合性マルチドメインタンパク質全長の構造研究

磷酸化调控的全长RNA结合多域蛋白的结构研究

基本信息

  • 批准号：
    15J05593
  • 负责人：
    小林 彩保
  • 金额：
    $ 1.09万
  • 依托单位：
    Tokyo Metropolitan University
  • 依托单位国家：
    日本
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份：
    2015
  • 资助国家：
    日本
  • 起止时间：
    2015-04-24 至 2017-03-31
  • 项目状态：
    已结题

项目摘要

Nrd1は4つのRRMドメインを持つ分裂酵母のRNA結合タンパク質で、細胞質分裂時のアクトミオシン環の収縮に必須なミオシンIIの軽鎖をコードするCdc4のmRNAに結合し安定化することで、細胞質分裂を制御することが知られている。この過程において、Nrd1はpmk1によりリン酸化され、ストレス顆粒が形成される。リン酸化によりどのような影響があるのかを調べるために、リン酸化ミミック体を用いた実験を行った。リン酸化されたスレオニンの負電荷を模倣し、Nrd1のスレオニン残基をグルタミン酸やアスパラギン酸に置換した変異体を調製し、NMR測定を行った。その結果、RRM1-2領域におけるリン酸化ミミック体は、野生型のスペクトルとは一致せず、分離したピークはRRM2単独のスペクトルと非常に近いことが明らかとなった。また、RRM1単独領域のリン酸化ミミック体のスペクトルは、線幅が広く分離していないため、立体構造がほどけ、さらに凝集を起こしていることが示唆された。Nrd1はリン酸化されていない状態ではRRM1とRRM2の間にドメイン間相互作用が存在するものの、リン酸化されるとRRM1の構造が崩れ、RRM1とRRM2の間の相互作用が失われた状態になっていることが考えられる。そしてNrd1がリン酸化されるとRRM1の構造が崩れ、Nrd1全体の凝集性に影響を及ぼし、ストレス顆粒の形成が促進されているのではないかと推察される。共にストレス顆粒を形成する重要な因子であるCpc2とNrd1の相互作用の解析を行った。また、相互作用部位を構造的に明らかにするために、Cpc2の構造を決定した。決定した構造及び示唆された相互作用部位に基づき、リボソーム40SサブユニットやmRNAを巻き込んだストレス顆粒形成による翻訳停止機構の一端を推察した。
Nrd1 は 4 つ の RRM ド メ イ ン を hold つ の split yeast RNA combined タ ン パ ク で, cytoplasm divides の ア ク ト ミ オ シ ン ring の 収 must shrink に な ミ オ シ ン II の 軽 lock を コ ー ド す る Cdc4 の mRNA に combining し stabilization す る こ と で, cytoplasmic division を suppression す る こ と が know ら れ て い る. The <s:1> <s:1> process にお にお て て, Nrd1 にお pmk1によ <s:1> リ acidification され, and ストレス particle が formation される. リ ン acidification に よ り ど の よ う な influence が あ る の か を adjustable べ る た め に, リ ン acidification ミ ミ ッ を ク body with い た be 験 を line っ た. リ ン acidification さ れ た ス レ オ ニ ン の negative を imitate し, Nrd1 の ス レ オ ニ ン residues を グ ル タ ミ ン acid や ア ス パ ラ ギ ン acid に replacement し た - variant を modulation し, NMR measurement line を っ た. そ の results, RRM1-2 に お け る リ ン acidification ミ ミ ッ ク は, wild type の ス ペ ク ト ル と は consistent せ ず, separating し た ピ ー ク は RRM2 単 alone の ス ペ ク ト ル と very nearly い に こ と が Ming ら か と な っ た. ま た, RRM1 単 field alone の リ ン acidification ミ ミ ッ ク body の ス ペ ク ト ル は, line width が hiroo く separation し て い な い た め, three-dimensional structure が ほ ど け, さ ら に agglutination を up こ し て い る こ と が in stopping さ れ た. Nrd1 は リ ン acidification さ れ て い な い state で は RRM1 と RRM2 の between に ド メ イ ン が interaction exists between す る も の の, リ ン acidification さ れ る と RRM1 の tectonic が れ alert, RRM1 と RRM2 の interaction between の が lost わ れ た state に な っ て い る こ と が exam え ら れ る. そ し て Nrd1 が リ ン acidification さ れ る と RRM1 の tectonic が れ alert, all の Nrd1 agglutinative に influence を and ぼ し, ス ト レ の ス particles formed が promote さ れ て い る の で は な い か と push examine さ れ る. A total of にストレス particles を form する important な factors であるCpc2とNrd1 <s:1> interaction <e:1> analysis を rows った. Youdaoplaceholder0, the に structure of the interaction site を, ら にするために にするために, and the を structure of the Cpc2 を determine the た. Decision し た structures and び in stopping さ れ た interaction part に base づ き, リ ボ ソ ー ム 40 s サ ブ ユ ニ ッ ト や mRNA を 巻 き 込 ん だ ス ト レ ス particles formed に よ る turn 訳 stop mechanism の を pushed at one end was し た.

项目成果

期刊论文数量（0）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
NMRとSAXSによるRNA結合タンパク質Nrd1の構造解析
通过 NMR 和 SAXS 分析 RNA 结合蛋白 Nrd1 的结构
  • DOI：
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Toru Kanbayashi;Hisashi Miyafuji;小林彩保
  • 通讯作者：
    小林彩保
Structural study of the an RNA-binding protein Nrd1 by combination approach using NMR and SAXS
使用 NMR 和 SAXS 组合方法研究 RNA 结合蛋白 Nrd1 的结构
  • DOI：
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Ayaho Kobayashi;Kan Nagai;Ryosuke Satoh;Toshinobu Fujiwara;Yutaka Ito;Reiko Sugiura;Masaki Mishima
  • 通讯作者：
    Masaki Mishima
NMRとSAXSによるRNA結合性マルチドメインタンパク質Nrd1の構造解析
通过 NMR 和 SAXS 对 RNA 结合多域蛋白 Nrd1 进行结构分析
  • DOI：
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Ayaho Kobayashi;Kan Nagai;Ryosuke Satoh;Toshinobu Fujiwara;Yutaka Ito;Reiko Sugiura;Masaki Mishima;小林彩保，永井敢，佐藤亮介，伊藤隆，杉浦麗子，三島正規
  • 通讯作者：
    小林彩保，永井敢，佐藤亮介，伊藤隆，杉浦麗子，三島正規
Chemical shift assignments of the first and second RRMs of Nrd1, a fission yeast MAPK-target RNA binding protein
裂殖酵母 MAPK 靶 RNA 结合蛋白 Nrd1 的第一个和第二个 RRM 的化学位移分配
  • DOI：
    10.1007/s12104-017-9731-1
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Biomolecular NMR Assignments
  • 影响因子：
    0.9
  • 作者：
    Katoh Y;Michisaka S;Nozaki S;Funabashi T;Hirano T;Takei R;Nakayama K.;Ayaho KobayashiTeppei KanabaRyosuke SatohYutaka ItoReiko SugiuraMasaki Mishima
  • 通讯作者：
    Ayaho KobayashiTeppei KanabaRyosuke SatohYutaka ItoReiko SugiuraMasaki Mishima
A structural study of the RNA-binding protein Nrd1
RNA结合蛋白Nrd1的结构研究
  • DOI：
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    神林徹;宮藤久士;大野弘幸;山田竜彦;Yoshihiro Okawa and Toru Namerikawa;Ayaho Kobayashi
  • 通讯作者：
    Ayaho Kobayashi
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小林 彩保其他文献

RNA結合蛋白質Nrd1の溶液状態における構造解析
溶液中 RNA 结合蛋白 Nrd1 的结构分析
  • DOI：
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    小林 彩保;佐藤 亮介;藤原 俊伸;伊藤 隆;杉浦 麗子;三島 正規
  • 通讯作者：
    三島 正規
lncRNA結合タンパク質SHARPの構造解析
lncRNA结合蛋白SHARP的结构分析
  • DOI：
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    永井 敢;小林 彩保;伊藤 隆;三島 正規
  • 通讯作者：
    三島 正規

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