ガン細胞特異的な細胞内pH制御機構の構造的基盤

癌细胞特异性细胞内pH控制机制的结构基础

• 批准号: 18011006
• 负责人: 児嶋 長次郎
• 金额: $ 4.35万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18011006/
• 关键词: 構造生物学; NMR; シグナル伝達; タンパク質; 分子認識

動物細胞由来のNa^+/H^+交換輸送体NHE1はあらゆる組織に普遍的に存在し、Na^+濃度勾配をエネルギーとしてH^+を排出することで細胞内pHなどの調節を行う。増殖因子や発ガン因子による刺激は最終的にNHE1を活性化して細胞をアルカリ化させる。この活性化にはNHE1のC末端細胞質ドメインにカルシニューリンB類似蛋白質CHPが結合することが必須である。CHPには2つのアイソフォームCHP1/2が知られており、CHP1が普遍的に発現しているのに対し、CHP2はガン細胞特異的に発現しNHE1を恒常的に活性化している。そこで本研究では、ヒト由来CHP2とNHE1のC末端細胞質ドメインとの複合体の立体構造をNMRによって決定し、すでに立体構造決定に成功しているCHP1-NHE1複合体との立体構造比較を行うことで、ガン細胞特異的なNHE1活性化機構の解明を目指すこととした。平成19年度はCHP1/NHE1複合体およびCHP2/NHE1複合体の立体構造を詳細に比較し、CHP2によるNHE1の異常な活性化に寄与すると考えられる候補残基を推測するとともに、その幾つかについてはCHP1変異体を作成した。動物の培養細胞の系における活性測定の結果から、大幅に輸送活性が低下する変異体だけでなく、輸送活性を向上させる変異体が得られている。NHE1の細胞質側ループとCHP1/NHE1複合体の相互作用に関する解析においては、CHP1とそのNHE1細胞質側ループが相互作用することが分かった。

源自动物细胞的Na^+/h^+交换转运蛋白NHE1在所有组织中普遍存在，并通过使用Na^+浓度梯度作为能量将H^+排出，它可以调节细胞内pH和其他因素。生长和致癌因子的刺激最终会激活NHE1并碱化细胞。对于这种激活，至关重要的是，钙调蛋白B样蛋白CHP与NHE1的C末端细胞质结构结合。 CHP中已知两种CHP1/2的同工型，CHP1普遍表达，而CHP2在癌细胞中特异性表达并组成性地激活NHE1。因此，在这项研究中，我们决定通过NMR确定人类衍生的CHP2和NHE1的C末端细胞质结构域之间复合物的空间结构，并将结构与CHP1-NHE1复合物进行了比较，该结构已经成功确定，该结构已成功确定，以阐明癌症细胞特异性NHE1活化机制。在2007年，我们详细比较了CHP1/NHE1复合物和CHP2/NHE1复合物的三维结构，从而推断了候选残基，这些残基被认为会导致CHP2对NHE1的异常激活，并且我们为其中一些创建了CHP1突变体。动物培养细胞中活性测量的结果表明，不仅突变体显着降低了运输活性，而且还可以改善转运活性的突变体。在分析NHE1的细胞质环与CHP1/NHE1复合物之间的相互作用时，发现CHP1及其细胞质环相互作用。

项目成果

Enzymatic Characterization of 5-Methlthioribose 1-Phosphate Isomerase from Bacillus subtilis

枯草芽孢杆菌 5-甲基硫核糖 1-磷酸异构酶的酶学表征

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biosci. Biotectnol. Biochem. 71
• 作者: Tahara;Y.;G. Masunaga;H. Ota.;田原 義太慶;田原義太慶・増永元・太田英利;田原義太慶・増永元・太田英利;太田英利;太田英利・高橋亮雄;太田英利;C. Kojima;Y. Saito
• 通讯作者: Y. Saito

Structural analysis of phototactic transducer protein HtrII linker region from Natronomonas pharaonis

Natronomonas pharaonis 趋光传感器蛋白 HtrII 连接区的结构分析

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biochemistry 46
• 作者: Tahara;Y.;G. Masunaga;H. Ota.;田原 義太慶;田原義太慶・増永元・太田英利;田原義太慶・増永元・太田英利;太田英利;太田英利・高橋亮雄;太田英利;C. Kojima;Y. Saito;K. Hayashi
• 通讯作者: K. Hayashi

Regulation of rice NADPH oxidase by binding of Rac GTPase to its N-terminal extension

• DOI: 10.1105/tpc.107.055624
• 发表时间: 2007-12-01
• 期刊: PLANT CELL
• 影响因子: 11.6
• 作者: Wong, Hann Ling;Pinontoan, Reinhard;Shimamoto, Ko
• 通讯作者: Shimamoto, Ko

^<15>N-^<15>N J-coupling across Hg^<11> : Direct observation of Hg^<11>-mediated T-T base pairs in a DNA duplex

^<15>N-^<15>N J-coupling across Hg^<11> ：直接观察 DNA 双链体中 Hg^<11> 介导的 T-T 碱基对

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Am. Chem. Soc. 129
• 作者: Numata;T.;Fukai;S.;Ikeuchi;Y;Suzuki;T.;Nureki;O.;Y.Tanaka
• 通讯作者: Y.Tanaka

基礎から学ぶ構造生物学

从基础开始学习结构生物学

• 发表时间: 2008
• 作者: H.L. Wong;R. Pinontoan;K. Hayashi;R. Tabata;T. Yaeno;K. Hasegawa;C. Kojima;H. Yoshioka;K. Iba;T. Kawasaki;K. Shimamoto;Y. Saito;H. L. Wong;Y.Tanaka;M.Mishima;Y.Tanaka;K.Furuita;児嶋長次郎
• 通讯作者: 児嶋長次郎