2015 Fiscal Year Annual Research Report
ナトリウムイオン輸送性V-ATPaseのエネルギー変換機構の解明
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15H04366
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| Research Institution | Okazaki Research Facilities, National Institutes of Natural Sciences |
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Principal Investigator |
飯野 亮太 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (70403003)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分子モーター / １分子計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3つの触媒部位の1つだけにA(F425E)変異が入ったハイブリッドEhV1の調製法を確立した。このハイブリッドEhV1を用いて１分子回転観察を行った。その結果、ロング、ミドル、ショートの長さの異なる停止を示す非対称な回転運動が観察された。停止の順番は反時計まわり常にロング→ショート→ミドルの順番であった。また、ATP濃度を変化させたところ、ATP濃度の増加に伴いロングの停止のみが短くなった。この結果は、ロングが変異触媒部位へのATP結合に対応することを示している。また、ミドルは変異触媒部位のATP結合以外の素過程に対応すると考えられた。以上の結果から、3つの触媒サイトの一つにATPが結合してから240度回転したのちに他の素過程（ATP加水分解または生成物の解離）が起こることが示された。
さらに、新規に構築した光学系を用い、蛍光性のCy3-ATPの結合解離と回転運動の１分子同時観察を行った。この結果、Cy3-ATPとして結合した基質はCy3-ADPに分解されたのち、240度から360度への遷移時に解離することが明らかとなった。240度から360度の遷移と解離のタイミングを詳細に解析した結果、遷移はCy3-ADPの解離よりも先に起こることが明らかにされた。この結果は、回転を駆動するのは生成物ADPの解離ではなくATPの結合であることを示しており、ADPの結合はEhV1のトルク発生に寄与していないことが示唆された。
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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
ハイブリッド分子の１分子観察、および蛍光性ATPと回転の１分子同時観察により、EhV1の化学力学共役の新しいモデルを提案することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は以下を行う予定である。
１．EhV1のアルギニンフィンガー変異体の１分子回転観察を行う。
２．EhVoV1のATP合成能の検証を行う。
３．可溶化したEhVoV1を用いATP加水分解駆動の回転を観察する。
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