Karyopherin-β2によるRGリピートの認識機構とその意義

生命の液-液相分離の発見に伴い、タンパク質の新しい見方として相分離が定着しつつある。特に、RNA結合タンパク質に分類されるものは、特定の構造を持たない天然変性領域を持つものが多く、その相分離性について盛んに研究が進められている。なかでも、アルギニンーグリシンの繰り返し配列（RGリピート）は相分離性RNA結合タンパク質に頻出し、相分離に寄与することが知られている。核内で局在するRNA結合タンパク質はKaryopherin-βタンパク質と呼ばれる一群の核内輸送受容体によって核内へと輸送される。Karyopherin-βタンパク質は核移行シグナル配列を認識し核内輸送を行うが、これまでに我々はKaryopherin-β2がRGリピート配列に対する結合能も有することを明らかとしてきた。本研究ではKaryopherin-βタンパク質とRNA結合タンパク質のRGリピートとのさらに詳細な相互作用解析から、RGリピートとの相互作用を介した相分離制御機構を明らかにすることを目的とする。これまでにN末端とC末端に異なる蛍光タンパク質を付加したRNA結合タンパク質を調製し、蛍光共鳴エネルギー移動法を利用した解析を行った。その結果、Karyopherin-βタンパク質の有無によって蛍光パターンに変化が見られ、Karyopherin-β2はRNA結合タンパク質に構造変化をもたらすことが示唆された。RNA結合タンパク質にKaryopherin-β2が結合した状態を捉えるため、高速原子間力顕微鏡を用いた動態解析にも着手し、観察条件の検討を進めた。

生命の液-液相分離の発見に伴い、タンパク質の新しい見方として相分離が定着しつつある。特に、RNA結合タンパク質に分類されるものは、特定の構造を持たない天然変性領域を持つものが多く、その相分離性について盛んに研究が進められている。なかでも、アルギニンーグリシンの繰り返し配列（RGリピート）は相分離性RNA結合タンパク質に頻出し、相分離に寄与することが知られている。核内で局在するRNA結合タンパク質はKaryopherin-βタンパク質と呼ばれる一群の核内輸送受容体によって核内へと輸送される。Karyopherin-βタンパク質は核移行シグナル配列を認識し核内輸送を行うが、これまでに我々はKaryopherin-β2がRGリピート配列に対する結合能も有することを明らかとしてきた。本研究ではKaryopherin-βタンパク質とRNA結合タンパク質のRGリピートとのさらに詳細な相互作用解析から、RGリピートとの相互作用を介した相分離制御機構を明らかにすることを目的とする。これまでにN末端とC末端に異なる蛍光タンパク質を付加したRNA結合タンパク質を調製し、蛍光共鳴エネルギー移動法を利用した解析を行った。その結果、Karyopherin-βタンパク質の有無によって蛍光パターンに変化が見られ、Karyopherin-β2はRNA結合タンパク質に構造変化をもたらすことが示唆された。RNA結合タンパク質にKaryopherin-β2が結合した状態を捉えるため、高速原子間力顕微鏡を用いた動態解析にも着手し、観察条件の検討を進めた。