| Project/Area Number |
23K27109
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| Project/Area Number (Other) |
23H02416 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
児嶋 長次郎 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (50333563)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
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| Keywords | nmr / 蛋白質 / 立体構造解析 / NMR / 立体構造 |
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| Outline of Research at the Start |
NMRは、X線やCryo電顕では困難な溶液条件下での構造解析を得意とし、細胞内の蛋白質を細胞が生きている状態のまま構造解析できる唯一の手法である。そこで、本研究では独自技術で超高感度化に成功したin-cell NMR法を発展させ、ヒト生細胞内蛋白質の立体構造解析技術を確立する。さらに、このin-cell構造解析技術や液-液相分離(LLPS)状態における蛋白質の構造解析技術などの応募者らが開発しつつある独自技術とCryo電顕・X線・計算機・超解像度イメージング・細胞内AFMなどの最先端技術を組み合わせることで、生細胞内におけるLLPS状態の蛋白質の立体構造の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
NMRは、X線やCryo電顕では困難な溶液条件下での構造解析を得意とし、細胞内の蛋白質を細胞が生きている状態のまま構造解析できる唯一の手法である。そこで、本研究では独自技術で超高感度化に成功したin-cell NMR法を発展させ、ヒト生細胞内蛋白質の立体構造解析技術を確立し、生細胞内におけるLLPS状態の蛋白質の立体構造の解明を目指している。
2023年度は以下3つの課題を推進した。
課題1（ヒト生細胞内蛋白質の立体構造解析技術の開発と酸化脂質還元酵素GPx4への適用）では、ヒト生細胞内の蛋白質の立体構造変化やリン酸代謝を分単位精度でリアルタイム検出する技術を開発した。また、バッファー中とヒト細胞中での立体構造や運動性を詳細に比較することでヒト細胞中に特有な違いを発見した。蛋白質間相互作用や蛋白質薬剤相互作用など分子間相互作用の違いについても解析を進めた。
課題2（LLPS蛋白質VAPのヒト生細胞内立体構造解析技術の開発）では、LLPS状態のVAP蛋白質の真空紫外円偏光二色性スペクトルの測定・解析に成功した。LLPS状態のVAP蛋白質の立体構造と溶液中単量体状態での立体構造に違いが認められたものの、溶液中単量体状態のNMR構造の構造精度不足からどの部分に違いがあるか、明確な結論が得られなかった。そこで詳細な比較を進めるために、溶液中単量体状態のNMR構造の精密化を進めた。
課題3（セラミド輸送蛋白質CERTとEP局在足場蛋白質VAPからなるER-Golgi膜接触領域の構造解析）では、Cryo電顕によるCERT蛋白質全長の立体構造解析に取り組んだ。Cryo電顕では像が得られなかったが、ネガティブ染色で試料純度が低いことが分かったため、試料純度の向上に取り組んだ。
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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
総じておおむね順調に進展している。
課題1は、おおむね順調で、新たな発見など当初の計画以上に進展している部分的がある。
課題2と課題3は、当初想定していなかった問題が明らかになるなど、やや遅れている部分があるものの、おおむね順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
課題1は、新たな発見を深く掘り下げつつ、計画通りに進める。
課題2と課題3は、部分的な遅れを取り戻しつつ、計画通りに進める。
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