2021 Fiscal Year Research-status Report
量子ビーム相関解析法による生体高分子構造・ダイナミクスの探求
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19KK0071
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
井上 倫太郎 京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (80563840)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 正明 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (10253395)
守島 健 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (40812087)
奥田 綾 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (80825646)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | 中性子散乱 / マルチドメインタンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度もCOVID-19の蔓延によりオンサイト(ILL,グルノーブル)で実験を行うことが出来なかったため、本プロジェクトの中心的な計測手法であるSAXS/SANS同時測定システムの運用及び高度化を行うことが出来なかった。そこで、本システムの最適条件の探索を目的として以下に示す三つの試料をILLに送り現地スタッフの協力の元でリモート実験を行った。一つ目の試料として、24時間周期を司る時計タンパク質の２者複合体であるKai-AC複合体に着目した。特に、Kai-AC複合体中のKaiCの部分構造を明らかにするために、逆転コントラスト同調SANS測定(iCM-SANS)を行った。その結果、複合体中のKaiCの構造はKaiC単体と構造が変化しないことを世界で初めて明らかにすることに成功した。また、2つ目の試料として３つのドメインからマルチドメインタンパク質に対して一つのドメインを軽水素化、残りのドメインを部分重水素化した試料に着目した。この試料に対しては既に十分量を確保できたのでサイズ排除クロマトグラフィーと組み合わせたiCM-SEC-SANS測定を行った。十分な統計精度を担保した散乱プロファイルが得られたため、現在計算機シミュレーションと組み合わせた解析を進めている。更に、3つ目の試料として、４つのドメインから構成されるマルチドメインタンパク質に対して一部のドメインを軽水素化、残りのドメインを部分重水素化した試料に着目した。この試料に対してiCM-SANS法を適用し、マルチドメインタンパク質中の注目するドメインの選択的計測を試みた。調整出来た試料濃度が限られていたため十分な統計精度を稼ぐことはできなかったが、計測のfeasibiltyを確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度においても、COVID-19の影響により特に共同研究先(ILL,グルノーブル)での実地の小角中性子散乱実験が行えなかった。そのため、本プロジェクトの中心的な計測手法であるSAXS/SANS同時測定システムの運用及び高度化を行うことが出来なかった。一方、リモート実験を効果的に利用することで研究のactivity自身は落とさずに進めることはできた。今年度も国外の中性子散乱施設での小角中性子散乱実験はCOVID-19の感染状況により不透明ではあるが、現地スタッフと十分に相談の上できる限りSAXS/SANS同時測定システムの高度化を進めていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度においては、時計タンパク質の24時間周期における構造変化をSAXS/SANS同時測定行う予定である。COVID-19の影響を加味しつつ、場合によっては現地スタッフとの協力の上リモート実験の形で進める予定である。更に、４つのドメインから構成されるマルチドメインタンパク質に対して重水素化(或いは軽水素化)ドメインを導入する部位を自在に変化させたヘテロ重水素化マルチドメインタンパク質を作成し、その試料に対してiCM-SEC-SANS測定を行いドメイン選択的な散乱プロファイルを得ることを予定している。加えて、iCM-SEC-SANS測定と同期させたSAXS測定、即ちiCM-SEC-SANS-SAXS測定のシステム開発も現地スタッフとの協力の上進める予定である。
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| Causes of Carryover |
2021年度においてもCOVID-19の感染拡大に伴い想定していた国外施設への出張実験の大半が延期或いはキャンセルがあった。そのため、旅費及び物品費の使用が限定的となった。今年度も海外での出張実験は制限される可能性があるので、リモート実験に代替する予定である。
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[Presentation] Subunit dynamics in alpha-crystallin through deuteration-assisted small-angle neutron scattering2021
Author(s)
Inoue, Rintaro; Sakamaki, Yusuke; Takata, Takumi; Morishima, Ken; Wood, Kathleen; Sato, Nobuhiro; Okuda, Aya; Shimizu, Masahiro; Urade, Reiko; Fujii, Noriko; Sugiyama, Masaaki
Organizer
IUCr 2021
Int'l Joint Research
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