2005 Fiscal Year Annual Research Report
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16087210
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 主税 独立行政法人産業技術総合研究所, 脳神経情報研究部門, 研究グループ長 (00357146)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小椋 俊彦 独立行政法人産業技術総合研究所, 脳神経情報研究部門, 研究員 (70371028)
川田 正晃 独立行政法人産業技術総合研究所, グリッド研究センター, 研究員 (20356843)
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| Keywords | タンパク質 / 3次元構造決定 / 電子顕微鏡 / ナノテクノロジー / 画像情報処理 / ニューラルネットワーク / グリッドコンピューティング / クライオ電顕 |
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| Research Abstract |
1 TRP channelは細胞膜に存在し、情報伝達物質と結合することにより、分子内イオン通路を開いてCaイオンを導入し、細胞内部へと情報を伝達する。本チャンネルは、温度感受や酸化ストレスおよび浸透圧の検知、発生・分化、味覚等々、様々のセンサー的な役割を担っている。しかし、その構造は全く未知であった。本研究では、その中で最も生理学的に研究されてきたTRPC3を負染色電顕法により単粒子解析し、隙間だらけの膨れあがった構造を持つことを解明した。このことが3次元的な結合スペースをつくり出し、IP3リセプター等の様々な制御タンパク質を同時に結合することを可能にしている。これは多様な刺激のセンサーであるTRPチャンネルとしては極めて理にかなっている。
2 ATPはエネルギー源として有名だが、痛みを感じるときの細胞間情報伝達物質でもある。P2Xはそれ自体がイオンチャンネルであり、ATPとの結合によって開くが、構造は未だに解明されていなかった。我々はP2X2を負染色電顕法により単粒子解析し、全体として花瓶の様な形の3量体であることを解明した。この3量体構造は、イオンチャンネルとして極めて新規である。本受容体種は様々の遺伝病の原因遺伝子と考えられており、痛覚異常等の遺伝病解明に役立てたい。
3 γ-secretaseは一回膜貫通型タンパク質を細胞膜内で切断する酵素であり、部分的に疎水的な配列を含むペプチド断片を細胞外に放出する。これらの切断産物にはβ-アミロイドも含まれる。これはアルツハイマー症の原因と考えられている脳血管中の蓄積物の主成分である。このγ-secretaseの3次元構造解明に、東大の岩坪・富田・浜窪等との共同研究により成功した。痴呆症に対する創薬に彼立てたい。
負染色法では、到達分解能は限られており、クライオ画像から詳細な超分子複合体構造に迫ることが今後の焦点となる。
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