細胞内の生体分子間のコミュニケーションの仕組みの解明 GRB2とSOS1の役割を分子レベルで明らかに

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１　概要

　私たちの体が正常に働くためには、細胞同士がうまくコミュニケーションを取る必要があります。さらに、細胞内の活動はDNAが司るため、外部からの信号を正確に受け取り、それをDNAに伝えることが不可欠です（図１）。今回の研究では、この重要なプロセスを支えるヒトのタンパク質「GRB2」と「SOS1」の役割に焦点を当てました。GRB2とSOS1は、他の細胞からの情報を受けて、特定の細胞が成長したり、自分を守ったりするための「メッセージ」を効果的に伝えるために欠かせない存在です。一方で、これまではGRB2やSOS1がどのようにして外部からのメッセージ信号を効率的に伝えているのかは分かっていませんでした。

　東京都立大学大学院理学研究科の館野圭太（当時大学院生）、菅澤はるか（研究員）、池谷鉄兵准教授、伊藤隆教授、理化学研究所生命機能科学研究センターの美川務専任研究員らは、この研究によって、GRB2がSOS1とどのように結びつき、体内の様々なプロセスを調整しているのかを分子のレベルで解明することに成功しました。

　本研究グループは、核磁気共鳴スペクトル法（NMR）（注１）という手法を用いて、GRB2とSOS1を原子レベルで観察しました。また、NMRデータからタンパク質間の結合の強さを導き出す新たな計算プログラムを開発することに成功しました。これにより、これまで詳細が分からなかったGRB2とSOS1のタンパク質間相互作用を原子レベルで解明することに成功しました。また近年、液液相分離（LLPS）（注２）という現象が、細胞の様々な制御に重要な役割を担っていると考えられていますが、今回の研究では、GRB2とSOS1が関わる液液相分離形成機構のモデルも提案しました。

　この発見は、細胞の中での分子間の情報伝達機構を理解するための大きな一歩であり、また、病気の治療法を見つけるための新たな手がかりとなることも期待できます。

　本研究成果は、2024年9月12日付で科学雑誌『Chemical Science』に掲載されました。

【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202409126357-O1-GwE77My6】

２　ポイント

・細胞内シグナル伝達におけるGRB2とSOS1のタンパク質間相互作用を詳細に観察。

・GRB2の2つのドメイン（注３）が、SOS1のGRB2結合部位に対して異なる結合親和性を持つことを発見。