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I分子計測およびX線結晶構造解析による回転分子モーターV_1の回転メカニズムの研究

Research Project

Project/Area Number 06J08645
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biophysics
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

今村 博臣  Osaka University, 産業科学研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords蛍光イメージング / 蛍光共鳴エネルギー移動 / ATP / 1分子計測 / 分子モーター
Research Abstract

V1-ATPaseと同様の回転分子モーターであるF1-ATPaseの活性制御サブユニットがATP結合に伴って構造変化するする性質を利用して,蛍光ATPプローブを作製した.このプローブは制御サブユニットに2つの蛍光団が結合しており,ATPの濃度に応じて2つの蛍光団の間で生じる共鳴エネルギー移動の効率が変化する.作製したプローブは,ATPに対して高い選択性を示し,ADPやGTPといった類似のヌクレオチドにはほとんど反応しなかった.また,εの生物種を変える事で,様々なアフィニティーのプローブが作製できる事が明らかとなった.また,アフィニティーを決定するために重要なアミノ酸残基も同定した.実際に蛍光ATPプローブを培養動物細胞に発現させ,顕微鏡下で細胞の蛍光を観察したところ,通常の培養条件では一定であった蛍光シグナルが,ATP合成阻害剤を加える事で大きく変化する様子が見られた.この事から,作製したATPプローブが実際の生体内のATP濃度をモニターできる事がわかった.この蛍光ATPプローブにシグナル配列を付加する事で,これまで細胞質の他に核,ミトコンドリア,細胞膜にプローブを局在化させる事に成功した.これらを用いて,さまざまなイベントにおける細胞内のATP濃度変化を今後明らかにして行く予定である.また,V1-ATPaseのようなATPを分解もしくは合成する酵素の研究にも用いて行く予定である.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] 回転分子モーターの共通性と多様性2007

    • Author(s)
      今村博臣
    • Journal Title

      生化学 79

      Pages: 425-437

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] New structural insights on carbohydrate-active enzymes2007

    • Author(s)
      Shinya Fushinobu
    • Journal Title

      Journal of Applied Glycoscience 54

      Pages: 95-102

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reconstitution in vitro of V_1 complex of Thermus thermophilus V-ATPase revealed that ATP binding to the A subunit is crucial for V_1 formation2006

    • Author(s)
      Hiromi Imamura
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry 281

      Pages: 38582-91

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Fluorescence imaging of intracellular ATP using a FRET-based probe2008

    • Author(s)
      Hiromi Imamura
    • Organizer
      米国生物物理学会
    • Place of Presentation
      ロングビーチコンベンションセンター
    • Year and Date
      2008-02-03
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内ATPを蛍光で可視化する2007

    • Author(s)
      今村博臣
    • Organizer
      日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2007-12-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] FRETプローブを用いた生細胞内ATPの蛍光イメージング2007

    • Author(s)
      今村博臣
    • Organizer
      日本光学会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2007-11-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内ATPの可視化2007

    • Author(s)
      今村博臣
    • Organizer
      生体エネルギー研究会
    • Place of Presentation
      山口大学
    • Year and Date
      2007-11-15
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2024-03-26  

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