細菌べん毛モーターのトルク発生ユニットがもつ構造対称性と機能の連関
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20K06564
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
曽和 義幸 法政大学, 生命科学部, 教授 (10519440)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | べん毛モーター / 固定子 / べん毛 / 分子モーター |
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| Outline of Research at the Start |
べん毛モーターは，人工のモーターと非常に似た構造をしており，固定子と回転子から構成される．固定子内を透過するイオン流から得られるエネルギーがモーターの駆動力である．モーターが回転を生み出すためには，固定子がもつ2つのプロトン透過経路が必要か，それとも1つのプロトン透過経路で十分であるかという問いを検証し，化学-力学エネルギー共役について考察する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，大腸菌の遊泳時に推進力を生み出すべん毛モーターの化学-力学エネルギー変換に着目して研究を進めている．モーターは，イオンチャネルとしても機能するトルク発生ユニット・固定子MotA/MotB複合体の細胞質ドメインと回転子リングを構成するFliGタンパク質の間の相互作用によって生まれる．固定子は複数個同時に回転子リングに相互作用し，その機能を調節している．また，固定子複合体は2分子のMotBと5分子のMotAからなり，MotBのアスパラギン酸にイオンが結合する度に，5量体のMotAがMotBを中心に回転する固定子回転モデルが提案されている．
本研究課題においては，申請者らが最近確立した固定子ユニット内の構造対称性を操作し，固定子複合体内のMotBの機能を独立に制御するヘテロMotB固定子複合体を用いて研究を進めた．また，固定子複合体の回転子への組み込み数を調節し，モーター機能を制御するFliLについても研究を進めた．まず，ヘテロMotBに非天然アミノ酸pBPAを組み込んだMotB固定子を作成した．このpBPAは紫外光を照射することで光架橋の形成が誘導される．すなわち，固定子の機能発現に重要な部位・界面の特定ができることを期待し，テザードセル法を用いてその機能解析を進めている．つぎに，FliLについては異なる種間のFliLを用いた固定子複合体組み込み過程の観察や，融合FliLを用いた組み込み過程の観察をおこない，FliLの機能に重要な部位を限定することができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ヘテロ固定子の特長を生かした機能解析およびFliLの研究についてまとめを完了させる予定であったが，研究室人員の異動などもあり少し遅れている．
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| Strategy for Future Research Activity |
ヘテロ固定子の変異解析およびFliLの研究の総まとめを目指す．
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Report
(3 results)
Research Products
(19 results)
