ＥＳＲ動的解析法による筋運動スイッチマシナリーと常磁性イオン流モーターの解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Harmonized supramolecular machinery for motility and its diversity |
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| Project/Area Number |
25117512
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
荒田 敏昭 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70151165)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | トロポミオシン / トロポニン / アクチン / イオン膜輸送 / 電子スピン共鳴 / P型ATPase / 銅イオン配位結合 / スピンラベル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電子スピン共鳴ESRによる蛋白質の動的構造の原子レベル解析を行った。１）トロポミオシン(Tm)全長にわたってアミノ酸をシステインに変異させてスピンラベルSL標識し、筋肉の細いフィラメント（超分子複合体）を再構成して測定したSL側鎖運動性はCaイオンによって全く変化しない。今年度は、アクチンとTm間のSLまたはMn-SL距離の精密測定し、その距離マップから、Tmとアクチンの結晶構造の相互位置を動かし、複合体の立体構造のモデル作成に成功した。２）イオン輸送P型ATPaseは、細菌鞭毛やF１F０のイオン流と回転・構造変化との間のエネルギー変換とは共通原理があると考えられる。そこで、銅イオン輸送ATPase TtCopBに結合したCu2+のみのESRスペクトルを、PH7.4で遊離のCu2+をESR-silentにすることにより取得することに成功した。２個Cu2+が強く結合したESRスペクトルのg値、超微細結合定数から、Type２のCu2+配位構造が明らかとなった。また、N原子が近傍に存在することによる７本の吸収線が見られた。さらに3-10個のCu2+を結合させたところ、配位構造がやや異なるType2の結合であることがわかった。N末端の30アミノ酸を除去したCopBでは約3個のCu2+結合が見られ、N末端領域に多数のCu2+結合するリザーバーがあることがわかった。intact CopBに結合させた2個のCu2+の低温スペクトルはATP加水分解中に凍結した場合も変化は小さかったことから、配位構造の変化した中間状態は過渡的に形成されている可能性が示唆された。そこで、ATP迅速混合凍結法やリン酸アナログにより中間状態をトラップして調べる計画である。また、CopBのアミノ酸をスピンラベルSL標識し、SLと常磁性Cu2+の距離をマッピングしATP分解中のイオンの位置を決定することを目指したい。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(28 results)
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[Presentation] Structural dynamics of actin, tropomyosin, and troponin in the thin filament as studied by spin-labeling dipolar EPR spectroscopy2014
Author(s)
T. Arata, K. Ueda, C. Zhao, T. Somiya, A. Yamamoto, T. Aihara, S. Ueki, M. Miki
Organizer
European Muscle Conference 2014
Place of Presentation
Salzburg, Austria
Year and Date
2014-09-11 – 2014-09-14
Related Report
Invited
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