2011 Fiscal Year Annual Research Report
F1-ATPaseモーターの機能における揺らぎと水和
| Project Area | Water plays a key role in ATP hydrolysis and ATP-driven functions of proteins |
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| Project/Area Number |
20118010
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
宗行 英朗 中央大学, 理工学部, 教授 (80219865)
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| Keywords | ATP / 水和 / 分子モーター / F1-ATPase / 非平衡 |
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| Research Abstract |
本研究ではF_1-ATPaseによるATPの加水分解自由エネルギーと回転運動の化学力学変換のメカニズムの理解とともに、水中でATPを加水分解して働く分子機械特有のダイナミクスに対する水和の効果を理解することを目的として研究を進めてきた.
所期の計画としては,1.温度と外部トルクの同時コントロールが可能な顕微鏡を用いた回転観察.2.γサブユニットが感じるポテンシャルの推定.3.DMSOの回転に対する影響についての実験.4.ヌクレオチドの熱力学的結合パラメータの決定.5.様々なヌクレオチドによる回転をα_3β_3γ複合体について解析.6.ストップトフローを用いた実験,等があったが,最も進んだのは2.の研究で回転のトラジェクトリから最尤推定を用いるという方法でポテンシャルの形だけでなく,ステップ回転をする時にポテンシャルが切り替わる位置の情報までもが得られ,今まで得られていた他の結果ときれいに整合するものとなったことにより,メカニズムの理解が一歩前進した.この件については投稿論文として発表することが出来た.その他4.に関しては着実にデータの蓄積がすすみ,近いうちに投稿論文にまとめられるものと考えており,5.の研究をその先の段階として進める準備が出来ている.
3.については,DMSO存在下にストールトルクが変化するという予備的な結果が得られていたが,実験担当者の交代により,実験精度が維持出来ない状態で,残念ながら肯定的な結果も否定的な結果も出ていない.
6.は予備的な結果が出たのみであるが今後の進展に悲観的な要素はないと考えている.
1.は,βE190D変異体で野生型とは異なる特徴的な外部トルク依存性が見られており,今後の発展が期待出来る.
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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
所期の計画では当然のことながら,うまくいきそうなもの,そうでないものを含め多くの計画を立てているため,その全てが計画通りという訳にはいかない.むしろ「研究実績の概要」に記した2.の計画が進み(これも当初考えていた方法とはかなり異なる方法での達成であった),投稿論文にこぎ着けられたこと4.が順調に進んだこと.1.も興味深い進展をしていることを考えると「おおむね順調に進展」と言って良いと考えている.
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| Strategy for Future Research Activity |
計画の最終年度にあたるので,研究結果のとりまとめが中心になるが,並行して以下の実験を行う.当初の計画では顕微鏡の制御系の導入を計画していたが,それは23年度中にまとめて行うことができたので,基本的には完成した顕微鏡の運用を中心に実験を続行する.実験の内容としては,DMSOの回転に対する影響についての実験の続行,一分子観察における回転と温度,外部トルクとヌクレオチドの脱着の関係,等の結果を詰める,など結論を固めるための実験を行う.
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Research Products
(7 results)
