2006 Fiscal Year Annual Research Report
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16083102
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
廣瀬 恵子 独立行政法人産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 主任研究員 (90357872)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安永 卓生 九州工業大学, 情報工学部, 准教授 (60251394)
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| Keywords | 分子モーター / 生体分子 / 生物物理 / 電子顕微鏡 / 画像解析 / キネシン / ミオシン / ダイニン |
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| Research Abstract |
キネシン分子モーター・微小管システムに関する研究では、昨年度までに得られたキネシンファミリー分子Kar3と微小管の複合体の立体構造の解析をさらに進め、複合体におけるKar3の構造に、ヌクレオチドの有無で大きな構造変化があることを見いだし、論文発表した。
ダイニン・微小管複合体の構造解析では、昨年度ウニの精子軸糸外腕ダイニンが微小管を規則的に架橋した系を開発したが、今年度はこの系をもちいて、まずヌクレオチド非存在下でのクライオ電子顕微鏡画像を収集した。得られた分子の構造は一様でなかったため、分担者安永の協力のもと、コンピュータ画像解析による画像の分類を開始した。ダイニン複合体の画像分類に適するよう、ソフトウェアに改良を重ねた結果、ヌクレオチド非存在下でのダイニン頭部の構造、特にストークの微小管に対する向きについて新たな知見が得られた。
安永は、クラミドモナスのダイニンミュータントの電子顕微鏡撮影像から、三つの重鎖の配置を決定した。また、ミオシン9に関して、クライオ電子顕微鏡法を用いて、ATP存在下、非在下での結合様式を明らかにし、ATP非依存的な結合が存在することを示した。ミオシン6に関しても、これまで同様に、ダイマー構造が観察できることを再確認した。他の研究との不一致を今後検討する必要がある。ミオシン2に関しては、ATP非結合状態での頭部の三次元像を単粒子解析法で決定し、レバーアームの揺らぎの可能性を示唆するデータを得ている。ミオシン頭部でも三次元像が再構成できる手法が分かったことから、今後、電子顕微鏡法によってさらに詳細な構造変化を追うことが可能となった。
また、電子顕微鏡法による三次元像からの原子モデル構築のためのアルゴリズムに関して、論文発表した。アクチン類似蛋白質MreBの構造解析についても論文発表した。
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