| Project/Area Number |
20J01316
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 43040:Biophysics-related
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
大友 章裕 分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 助教 (30886560)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | V-ATPase / １分子計測 / 分子モーター |
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| Outline of Research at the Start |
回転型ATPaseは、ATPの分解・合成を担うドメインとイオンを輸送するドメインとが回転運動を介して巧みに協奏することによって機能する分子モータータンパク質である。この化学反応と回転の力学運動間のエネルギー変換効率は人工の分子では成しえないほど高く、その作動原理の解明は生体分子のエネルギー変換機構の観点から非常に重要である。
本研究では、光駆動イオンポンプを用いた新たな実験系の構築および一分子計測手法によるダイナミクス観測を行い、回転型ATPaseの回転機構を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸内連鎖球菌由来V-ATPase (EhV-ATPase) はATP加水分解エネルギーを回転トルクへと変換し、ナトリウムイオンを能動輸送する回転分子モータータンパク質である。本年度はVoドメイン固定子の変異体aE634Aを作製し、イオン輸送が律速となる条件で１分子回転計測に取り組んだ。
金ナノ粒子をプローブとした１分子回転計測によりVoドメインの回転子リングの10回対称性を反映した約36°の回転ステップが観察された。各ステップの停止時間の長さはナトリウムイオン濃度に依存しており、Voドメインのステップがナトリウムイオンの結合に対応していることが示唆された。ナトリウムイオンおよびATP両基質が結合律速の条件では、Vo, V1両ドメインの構造対称性を反映した13点の停止が観察された。この結果は両ドメインで安定な角度が異なっていることを意味し、ドメイン間のカップリングが”硬い”ことを示唆する。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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