不凍タンパク質を用いたクライオ電子顕微鏡試料凍結技術

• Project/Area Number: 25K09534
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 川崎 政人 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (00342600)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿久津 誠人 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 高度分析研究センター, 研究員 (00785206)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: クライオ電子顕微鏡 / 不凍タンパク質 / 単粒子解析 / グリッド / オートファジー

Outline of Research at the Start

クライオ電子顕微鏡単粒子解析において、しばしば粒子の選択配向が問題となる。研究代表者はこれまでに、不凍タンパク質を目的のタンパク質に結合させると、不凍タンパク質が結合した表面が気液界面に吸い寄せられ、タンパク質の配向が変わることを明らかにした。本研究では不凍タンパク質によって目的タンパク質の配向を変えるだけでなく、①不凍タンパク質を用いて氷の結晶成長を抑制し、②タンデムにつないだ不凍タンパク質を使って氷の厚みを制御する。そして不凍タンパク質を用いたこれらのグリッド作製技術を、③オートファジー関連タンパク質複合体を中心とした高難度のタンパク質複合体に適用し、その効果を実証する。