X線結晶構造解析を駆使した哺乳類F1の回転力発生機構の解明

• Project/Area Number: 22K06159
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43040:Biophysics-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 鈴木 俊治 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 客員研究員 (60618809)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: ATP合成酵素 / F1-ATPase / 結晶構造解析 / ATPase / 反応機構

Outline of Research at the Start

F1-ATPase(以後F1)は、ATP加水分解のエネルギーにより回転する生体分子モーターで、複雑巨大な分子複合体である。これまでに、申請者が確立したウシF1とヒトF1のX線結晶構造解析システムを用いることにより、ADPやリン酸の結合/解離駆動の回転や構造変化を、かってない詳細さと正確さで明らかにした。本研究課題では更に発展させ、ATP結合や加水分解の素過程の分析を行う。これらの実験により、分子モーターのどの様な協同的な構造変化が回転力を作り出すのか、更にATPの化学エネルギーや生成物の結合解離のエンタルピー的なエネルギーが、どのように力学的なエネルギーに変換されるのか、原子レベルで解明する。