量子ビーム相関解析法による生体高分子構造・ダイナミクスの探求
| Project/Area Number |
19KK0071
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 14:Plasma science and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
井上 倫太郎 京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (80563840)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 正明 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (10253395)
守島 健 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (40812087)
奥田 綾 京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (80825646)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
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| Keywords | 中性子散乱 / 重水素化 / マルチドメインタンパク質 / 小角中性子散乱 / 部分重水素化 / SAXS/SANS同時測定 / X線・中性子小角散乱同時測定 |
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| Outline of Research at the Start |
フランスのラウエ・ランジュバン研究所の海外共同研究者が精力的に進めている世界で唯一且つ初のX線・中性子小角散乱同時測定装置の開発計画に参画し、特に同装置を用いて多段階に進行する生命現象の全貌を捉える測定手法の開発を共同で行う。その後、開発した手法を、シャペロン機能を有するアルファクリスタリンの外場応答と機能の相関関係・時計蛋白質の振動機構の解明を目的とした研究へ展開する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度であった2023年度はCOVID19が二類から五類感染症へと移行したことにより、滞在先の研究者のPorcar博士とMartel博士との相談の上、五月初旬から六月中旬までの一か月程若手研究者二名をラウエ・ランジュバン研究所(ILL)へ滞在を行った。滞在時には、二つの研究テーマを行った。一つ目の研究テーマとして、KaiA, KaiB, KaiCから構成される時計タンパク質複合体同士のKaiAのサブユニット交換をILLの小角中性子散乱装置D22に設置されているSAXS/SANS同時測定により追跡を行った。事前に行った超遠心分析測定からはサブユニット交換の存在が確認されたものの、SAXS/SANS同時測定からはKaiAのサブユニット交換を実測することが出来なかった。この結果から、KaiAのサブユニット交換は非常に速い時定数を有することが強く示唆された。二つの研究テーマとして、四つのドメイン(a,b,b',a')から構成されるER-60の特に酸化的フォールディングに強く関与するa,a'のみの選択的計測をセグメント重水素ER-60を用いて行った。なお、セグメント重水素ER-60はドメインライゲーション技術と重水素化技術の併用により作成した。セグメント重水素ER-60、通常のER-60と比較して構造的に不安定であるため凝集物や分解物が溶液中に共存する。それらの影響を除去するために、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)SANS(SEC-SANS)測定を行った。その結果、世界で初めて凝集物や分解物の寄与の無いER-60のa,a'のみの選択的計測に成功した。得られた散乱曲線は分子動力学シミュレーション等を用いて解析を進めている。
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Report
(5 results)
Research Products
(51 results)
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[Journal Article] C9orf72-derived arginine-rich poly-dipeptides impede phase modifiers2021
Author(s)
Nanaura Hitoki、Aiba Yuichiro、Nakanishi Mari、Shiota Tomo、Hibino Masaki、Kikuchi Sotaro、Nagata Riko、Morikawa Naritaka、Iguchi Naohiko、Kiriyama Takao、Nagamori Shushi、Sugie Kazuma、Saio Tomohide、Yoshizawa Takuya、Mori Eiichiro et al.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Issue: 1
Pages: 5301-5301
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Newly developed Laboratory-based Size exclusion chromatography Small-angle x-ray scattering System (La-SSS)2019
Author(s)
R. Inoue, T. Nakagawa, K. Morishima, N. Sato, A. Okuda, R. Urade, R. Yogo, S. Yanaka, M. Yagi-Utsumi, K. Kato, K. Omoto, K. Ito, M. Sugiyama
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 9
Issue: 1
Pages: 1-12
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Dynamics of multi-domain protein2023
Author(s)
3.R. Inoue, T. Oda, K. Morishima, T. Tominaga, H. Nakagawa, N. Aizawa, Y. Kawakita, M. Sato, M. Sugiyama
Organizer
8th International Symposium of Quantum Beam Science (ISQBS2023)
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[Presentation] Subunit dynamics in alpha-crystallin through deuteration-assisted small-angle neutron scattering2021
Author(s)
Inoue, Rintaro; Sakamaki, Yusuke; Takata, Takumi; Morishima, Ken; Wood, Kathleen; Sato, Nobuhiro; Okuda, Aya; Shimizu, Masahiro; Urade, Reiko; Fujii, Noriko; Sugiyama, Masaaki
Organizer
IUCr 2021
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