チューブリン結合によるダイニン活性化の構造基盤の解明

阐明微管蛋白结合激活动力蛋白的结构基础

基本信息

批准号：
21K06096
负责人：
今井洋
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞質ダイニンは、細胞骨格である微小管に沿って、成長因子などの細胞内物質やミトコンドリアなどの細胞小器官を輸送する。輸送はATPの化学的なエネルギーを力学的なエネルギーに変換することで達成される。ダイニンの力発生前と力発生後の近原子分解能の構造は報告されているが、それらの間でどのような中間構造が存在するかは依然としてなぞである。この疑問を解くために、私たちはクライオ電子顕微鏡単粒子解析法を用いて、細胞質ダイニンのモータードメインの構造の新たな中間体構造を明らかにした。ダイニンの加水分解サイクルの理解に大きな変更が加えられると考えている。現在、論文投稿に向けて準備を進めている。次に、細胞質ダイニンのモータードメインの構造が微小管結合に伴いどのように変化するかを調べるために、クライオ電子顕微鏡で構造解析を行っている。現在、実験を進行させている。さらに、細胞質ダイニンだけでなく、繊毛ダイニンの構造も、クライオ電子顕微鏡で調べている。繊毛ダイニンは、精子の運動や気管上皮細胞での異物の排除に働く繊毛を駆動するためのモータータンパク質である。繊毛ダイニンは、10数種類あるが、近原子分解能での構造が明らかにされているのは、3種類のみである。残りの繊毛ダイニンの構造は未知である。私たちは、繊毛ダイニンの近原子分解能の新規構造を得た。そこで、論文投稿の準備を行っている。

细胞质动力蛋白沿着细胞骨架微管运输细胞内物质（例如生长因子）和细胞器（例如线粒体）。运输是通过将 ATP 的化学能转化为机械能来实现的。尽管力产生前后动力蛋白的近原子分辨率结构已有报道，但它们之间存在什么样的中间结构仍然是个谜。为了回答这个问题，我们使用冷冻电子显微镜单粒子分析揭示了细胞质动力蛋白运动结构域的新中间结构。我们相信这将导致我们对动力蛋白水解循环的理解发生重大变化。我们目前正在准备提交论文。接下来，为了研究细胞质动力蛋白运动结构域的结构如何随着微管结合而变化，我们正在使用冷冻电子显微镜进行结构分析。目前实验正在进行中。此外，使用冷冻电子显微镜不仅研究了细胞质动力蛋白的结构，还研究了纤毛动力蛋白的结构。纤毛动力蛋白是一种驱动纤毛的运动蛋白，纤毛在精子运动和清除气管上皮细胞中的异物中发挥作用。纤毛动力蛋白有十多种类型，但只有三种的结构以近原子分辨率被揭示。剩余的纤毛动力蛋白的结构尚不清楚。我们获得了纤毛动力蛋白的新型近原子分辨率结构。因此，我们正在准备提交论文。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ネガティブ染色電子顕微鏡法により明らかにされた繊毛ダイニンの新規構造

负染色电子显微镜揭示纤毛动力蛋白的新结构

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
雷宜慈;今井洋;山本遼介;下理恵子;上村慎治;八木俊樹;梶村直子;廣瀬未果;加藤貴之;光岡薫;昆隆英
通讯作者：
昆隆英

ダイニンメカニズム解明の新展開

阐明动力蛋白机制的新进展

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yumiko Uchida;Tatsuki Hamamoto;Yong-Suk Che;Hiroto Takahashi;John S. Parkinson;Akihiko Ishijima;Hajime Fukuoka;重兼　拓実 (大阪大学)
通讯作者：
重兼　拓実 (大阪大学)

大阪大学大学院理学研究科生物科学専攻研究室紹介

大阪大学大学院理学研究科生物科学部实验室介绍