Rotary catalytic mechanism of V/A-ATPase driven by proton motive force

• Project/Area Number: 23K27146
• Project/Area Number (Other): 23H02453 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43040:Biophysics-related
• Research Institution: Kyoto Sangyo University
• Principal Investigator: 横山 謙 京都産業大学, 生命科学部, 教授 (70271377)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2025: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2024: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2023: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
• Keywords: ATP synthase / V-ATPase / 生体エネルギー変換 / Rotary molecular motor / CryoEM

Outline of Research at the Start

本研究では，プロトン駆動力でATP合成中のV型ATP合成酵素(V/A-ATPase)，および回転中のVo部分の構造を，クライオ電子顕微鏡により決定し，プロトン駆動力によるV/A-ATPaseのATP合成機構，およびVo部分の回転機構の分子基盤を解明する。そのため、V/A-ATPaseを，光駆動性のプロトンポンプであるバクテリオロドプシンとリポソームに共再構成し，光照射によりV/A-ATPaseリポソームにプロトン駆動力を負荷し，V/A-ATPaseにATPを合成させ，どのような構造変化がプロトン駆動力で誘起され、効率よく ATPが合成されるかを解明する。