クライオ電子顕微鏡によるメラトニン受容体のシグナル伝達機構の解明

使用冷冻电子显微镜阐明褪黑激素受体信号转导机制

• 批准号: 22KJ0604
• 负责人: 岡本 紘幸
• 金额: $ 1.98万
• 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: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0604/
• 关键词: Gタンパク質共役型受容体; クライオ電子顕微鏡

睡眠薬ラメルテオンとGiタンパク質三量体が結合したメラトニン受容体MT1のシグナル伝達複合体の立体構造を解明することに成功し、哺乳類細胞を用いた生化学的機能解析を行うことで変異体によるシグナル伝達活性の評価を行った。これにより、受容体の活性化に重要なラメルテオンとの相互作用を特定した。さらに、他のシグナル伝達複合体との構造比較から、Gタンパク質の共役選択性を特徴づける受容体の細胞内側の空間的な特徴を見出した。研究データをまとめてNature Structural & Molecular Biology誌に投稿し、レビュー期間を経て掲載されることとなった。MT1-MT2ヘテロ二量体の精製系を構築するための検討を実施した。膜タンパク質の構造解析で一般的に使用される界面活性剤での可溶化に加え、より生体内の環境を再現できるとして広く使用されている脂質ナノディスクへの再構成や、解離しやすい多量体タンパク質について量体数を保って再構成できるポリマーの使用を検討し、安定な精製に最適な条件・組成・混合比率をスクリーニングした。

The three-dimensional structure of the receptor MT1 complex was analyzed successfully, and the biochemical function analysis of mammalian cells was carried out. The interaction between the receptor and the receptor is important. In addition, the structural comparison of the receptor complex and the characteristics of the receptor's inner space are also shown. The journal Nature Structural & Molecular Biology is published in the journal Nature Structural & Molecular Biology. The MT1-MT2 two-dimensional refinement system is constructed and implemented. The structure analysis of the membrane substance is generally used, and the solubilization, addition, and reproduction of the environment in vivo of the surfactant are generally used. The reconstitution, dissociation, and use of the surfactant are discussed. The optimum conditions, composition, and mixing ratio are discussed.

项目成果

ヒトメラトニン受容体シグナル伝達複合体のクライオ電子顕微鏡による単粒子解析

通过冷冻电子显微镜对人褪黑激素受体信号复合物进行单颗粒分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 岡本紘幸;宮内弘剛;井上飛鳥;Francesco Raimondi;辻本浩一;草木迫司;志甫谷渉;山下恵太郎;寿野良二;野村紀通;小林拓也;岩田想;西澤知宏;濡木理
• 通讯作者: 濡木理

Structural Basis for Activation Mechanism of MT₁

MT₁激活机制的结构基础

• DOI: 10.2142/biophys.62.341
• 发表时间: 2022
• 期刊: Seibutsu Butsuri
• 作者: OKAMOTO Hiroyuki;NUREKI Osamu
• 通讯作者: NUREKI Osamu

Cryo-EM structure of a signaling melatonin receptor and G protein complex

信号褪黑激素受体和 G 蛋白复合物的冷冻电镜结构

• 发表时间: 2023
• 作者: Kise Y;Kasuya G;Okamoto HH;Yamanouchi D;Kobayashi K;Kusakizako T;Nishizawa T;Nakajo K;Nureki O.;Hiroyuki Okamoto
• 通讯作者: Hiroyuki Okamoto

Cryo-EM structure of the MT1-Gi signaling complex

MT1-Gi 信号复合物的冷冻电镜结构

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroyuki Okamoto;Hirotake Miyauchi;Asuka Inoue;Francesco Raimondi;Tsukasa Kusakizako;Wataru Shihoya;Keitaro Yamashita;Norimichi Nomura;So Iwata;Tomohiro Nishizawa;Osamu Nureki
• 通讯作者: Osamu Nureki

クライオ電子顕微鏡によるヒト由来メラトニン受容体シグナル伝達複合体の立体構造解析

使用冷冻电子显微镜分析人褪黑激素受体信号复合物的三维结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 岡本紘幸;宮内弘剛;井上飛鳥;Francesco Raimondi;辻本浩一;草木迫司;志甫谷渉;山下恵太郎;寿野良二;野村紀通;小林拓也;岩田想;西澤知宏;濡木理
• 通讯作者: 濡木理