2017 Fiscal Year Annual Research Report
Exploring regulatory association and dissociation processes of biological molecules constituting a functional module
| Project Area | Dynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions |
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| Project/Area Number |
25102003
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
上久保 裕生 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20311128)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 幹雄 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, サイエンスコーディネーター (30150254)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | X線溶液散乱 / タンパク質 / 多成分平衡状態 / 相互作用解析 / μ流路 / 分子複合系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、タンパク質分子と細胞の中間階層に位置するタンパク質集団の動的秩序を明らかにすることを目的とし、量子ビーム溶液散乱測定法と新たに開発したμ流路デバイスを組み合わせた連続滴定X線溶液散乱測定法を考案し実用化してきた。
当該年度は、μ流路デバイスの改良を行うと同時に、昨年度から継続して行ってきた神経軸索伸長に関わるタンパク質集団の解析を進めた。これまでPDMS製のμ流路デバイスを用いてきたが、PDMSは柔らかいため高流速時の脈動や耐圧安定性に問題があった。そこで、素材をPDMSから金属に変更し、新たな金属製μ流路デバイスを作製した。この結果、耐圧性能や流速安定性を向上することに成功し、より精度の高い解析ができるようになった。これに加え、従来、1デバイスあたり10万円かかっていたコストを3万円まで下げることができ、協力企業（ユニソク社）が製品化し高エネルギー加速器研究機構放射光実験施設に納品され一般共同利用に供されるに至った。神経軸索伸長に関わるタンパク質集団(shootin1/cortactin/L1-CAM)に関しては、リン酸化調整を受けるshootin1に注目し、2つあるリン酸化部位(セリン)を失活させた変異体を系統的に作製し、リン酸化とshootin1の構造変化を比較した。これらのセリンのリン酸加速度は大きく異なり、結果としてshootin1は1つのセリンがリン酸化した状態と2つのセリンがリン酸化した状態の2つのリン酸化状態が存在することが明らかとなった。更に、両者は構造が異なり、shootin1が作用するcortactinとL1-CAMの結合が速度論的に調節を受けていることが示唆された。
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| Research Progress Status |
平成29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 |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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