クライオ電子顕微鏡像の構造多型・揺らぎ解析によるギャップ結合チャネル開閉機構解明

• Project/Area Number: 23K14135
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 田中 康太郎 名古屋大学, 細胞生理学研究センター, 助教 (70916668)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: ギャップ結合 / コネキシン / クライオ電子顕微鏡 / 構造生物学

Outline of Research at the Start

コネキシンは脊索動物が持つギャップ結合チャネルで、隣接する２つの細胞の細胞質間をトンネルのように直接接続する膜タンパク質複合体である。本研究はヒト由来コネキシンの脂質二重膜中における立体構造をクライオ電子顕微鏡法により解析し、チャネル開閉の構造基盤を解明することを目指す。チャネル開閉に重要な細胞質側領域はフレキシブルなため、開閉機構を理解するにはその構造多形・揺らぎの可視化が重要である。近年は機械学習・統計的データ分析により電顕画像からタンパク質の構造多型・揺らぎを抽出・可視化する構造解析手法群が発展しつつあり、本研究ではそれらを駆使したコネキシンの構造多形・揺らぎの高分解能可視化に挑戦する。