Karyopherin-β2によるRGリピートの認識機構とその意義

Karyopherin-β2对RG重复序列的识别机制及其意义

基本信息

批准号：
22K06166
负责人：
吉澤拓也
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06166/
关键词：
相分離調節 RNA結合タンパク質 Karyopheri-βs

项目摘要

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。

随着生命中液-液相分离的发现，相分离逐渐成为研究蛋白质的新方法。特别是，许多RNA结合蛋白具有不具有特定结构的天然变性区域，并且它们的相分离特性正在被积极研究。其中，精氨酸-甘氨酸重复序列（RG 重复序列）经常出现在相分离 RNA 结合蛋白中，并且已知有助于相分离。位于细胞核中的 RNA 结合蛋白通过一组称为核转运蛋白-β 蛋白的核输出受体转运到细胞核中。 Karyopherin-β蛋白识别核输入信号序列并将其转运到细胞核中，我们之前已经证明Karyopherin-β2也具有与RG重复序列结合的能力。在本研究中，我们旨在通过更详细地分析Karyopherin-β蛋白与RNA结合蛋白的RG重复序列之间的相互作用来阐明与RG重复序列相互作用介导的相分离控制机制。到目前为止，我们已经制备了在 N 端和 C 端添加了不同荧光蛋白的 RNA 结合蛋白，并利用荧光共振能量转移对其进行了分析。结果表明，荧光图案的变化取决于 Karyopherin-β 蛋白的存在与否，这表明 Karyopherin-β2 会导致 RNA 结合蛋白的结构变化。为了捕捉Karyopherin-β2与RNA结合蛋白结合的状态，我们开始使用高速原子力显微镜进行动态分析并研究观察条件。