蛋白質のフォールディング機構相転移の網羅的探索とその物理的駆動力の解明
| Project/Area Number |
22KJ1597
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| Project/Area Number (Other) |
22J21778 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 43040:Biophysics-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
森 祐二郎 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 蛋白質フォールディング |
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| Outline of Research at the Start |
多くの球状蛋白質は生理的条件下において、自発的に固有の立体構造を形成する。一方、天然変性蛋白質などの蛋白質は、パートナー蛋白質や特定の低分子リガンドと結合して初めて特異的な立体構造を形成する。これらの自発的/リガンド結合によるフォールディング機構の物理的駆動力に本質的な違いがあるかについては未解明である。
本研究で使用するモデル蛋白質、Staphylococcal nucleaseの構造形成機構は、リガンド、変性剤の濃度に依存して切り替わる。本研究は、i)構造形成機構が切り替わる溶媒条件を網羅的に探索し、ii)各機構の構造形成に本質的な物理的駆動力を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
Staphylococcal nucleaseの構造形成機構は、リガンドであるアデノシン-3',5'-二リン酸、変性剤である尿素の濃度に依存して切り替わる。本研究の目的は、i)自発的フォールディングからリガンド結合によるフォールディングへと構造形成機構が切り替わる溶媒条件(アデノシ ン-3',5'-二リン酸、尿素濃度)をフォールディングの速度論の分光的測定に網羅的に探索することと、切り替わり周辺の溶媒条件下における反応に関わる分子種の安定性と構造に基づき、核磁気共鳴(NMR)法と変異体解析を用いることで、ii)各機構の構造形成に本質的な物理的駆動力を明らかにすることにある。
さまざまな尿素濃度、アデノシン-3',5'-二リン酸濃度においてォールディングの速度論の分光的測定を行い、Staphylococcal nucleaseのフォールディング機構の切り替わる溶媒条件を網羅的、俯瞰的に見出した。その際、野生型、及び同位体ラベルしたStaphylococcal nucleaseの発現精製を行った。また2023年度の前半、学振の若手研究者海外挑戦プログラムにより、米国Fox chase cancer centerにて、本研究課題の一部を行った。2023年度の後半は、名古屋大学大学院理学研究科若手研究者等の海外派遣プログラムの支援を受けて、同機関にて引き続き研究を行なった。尿素濃度、リガンド濃度に依存したNMRスペクトルの解析を行い、本内容を国際学術雑誌に現在投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題のために必要なNMRデータは全て測定が終了し、現在、解析と論文執筆の段階である。
よって概ね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り遂行する。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
