A01班
細胞内分子構造動態を解明するためのクロススケール In-cell NMR 解析
計画研究の概要
本研究では、これまでに開発を進めてきたIn-cell NMR技術をさらに発展させ、細胞内タンパク質の構造ダイナミクス、細胞内制御因子との相互作用、細胞内局所環境における観測を可能とする新たなIn-cell NMR技術を開発する。開発した手法をA02班と連携して細胞内メゾ複雑体における動的構造・相互作用解析に適用する。さらに、A01班と技術面で連携し、1分子・超解像イメージング技術を用いて細胞内局所環境で観測された原子レベルの動的構造情報に分子の時空間的な動態に関する情報を付与する。また、細胞内構造・相互作用・分子動態に関する実測データを入力情報とする統合的分子動力学シミュレーションを行うことで、細胞内メゾ複雑体の動的構造と機能との相関が明らかになることが期待される。
主な研究業績
- Zhao Q, Fujimiya R, Kubo S, Marshall CB, Ikura M, Shimada I*, Nishida N*. Real-time In-cell NMR Reveals the Intracellular Modulation of GTP-bound Levels of RAS. Cell Rep. 32, 108074 (2020)
- Nishida N, Komori Y, Takarada O, Kubo S, Tamura S, Shimada I*, Kikkawa M*: Structural basis for two-way communication between dynein and microtubules. Nat Commun. 11, 1038 (2020)
- Nishida N, Ito Y, Shimada I: in situ structural biology by In-cell NMR. Biochim Biophys Acta Gen Subj. 1864(2):129421 (2020)
- Mochizuki A, Saso A, Zhao Q, Kubo S, Nishida N*, Shimada I*: Balanced Regulation of Redox Status of Intracellular Thioredoxin Revealed by in-Cell NMR. J Am Chem Soc. 140:3784-3790 (2018).
- Kubo S, Nishida N, Udagawa Y, Takarada O, Ogino S, Shimada I: “A gel-encapsulated bioreactor system for NMR studies of protein-protein interactions in living mammalian cells.” Angew Chem Int Ed. 52, 1208-11 (2013)