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

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がつかさどるため、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。今回の研究では、この重要なプロセスを支えるヒトのたんぱく質「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とどのように結び付き、体内のさまざま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）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データからたんぱく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のたんぱく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）という現象が、細胞のさまざま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（現地時間）で科学雑誌「Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ」に掲載されました。