2023 Fiscal Year Annual Research Report
in situ三次元磁場配向NMRによるセルロース-分解酵素複合体の構造解析
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20H03043
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
久住 亮介 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70546530)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 昌久 京都大学, 農学研究科, 教授 (40270897)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 固体NMR / in situ測定 / 単結晶振動パターン / セルロース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、液体中における微小な結晶の単結晶構造解析が可能なin situ三次元磁場配向NMRシステムを新たに構築し、結晶セルロース－染料複合体をモデルとして同システムによる構造・ダイナミクス解析手法を確立した上で、同手法による結晶セルロース－セルラーゼ複合体の結合部位における局所構造とその動態を解明することを目的としている。四年目となる2023年度は、当初の研究計画に基づき次の課題を遂行した。
課題(A)「in situ三次元磁場配向NMRシステムの構築」：前2022年度までにおいて、試料管の変調回転軸とその軸の一時傾斜が可能な二軸可変型の磁場配向プローブを完成させ、二次元スペクトルの取得も可能であることを示した。そこで本年度においては、三次元磁場配向した微粒子の配向方位を変化させながら同期パルスにより13C相関を検出することで、原子核周りの磁気遮蔽の効果を二次元スペクトル上で連続的に追跡することに成功した。これにより、セルロース-基質複合体に適用できるin situ三次元磁場配向NMR法を確立するに至った。
課題(B)「染料系をモデルとしたin situ三次元磁場配向NMRによる構造・動態解析手法の確立」：セルロースおよび染料複合体でのin situ三次元磁場配向NMR測定に向け、セルロースの三次元磁場配向時のNMRスペクトルシミュレーションを行い、同測定により核周りの局所構造の情報が得られることを例証した。
課題(C)「結晶セルロース－セルラーゼ複合体のin situ構造・動態解析」：in situ三次元磁場配向NMR測定に先立ち、量子化学計算によるセルラーゼ糖結合モジュールの磁気遮蔽計算とその磁場配向時のNMRスペクトルシミュレーションを行った。
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| Research Progress Status |
令和5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 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] フェルラ酸を介した細胞壁の架橋を抑制したゲノム編集イネの作出と性状解析2023
Author(s)
山本千莉,Pui Ying Lam,木村(武田)ゆり,Osama A. Afifi,刑部祐里子,刑部敬史,Laura E. Bartley,今井友也,久住亮介,小林加代子,梅澤俊明,飛松裕基
Organizer
日本農芸化学会中部・関西支部合同大会
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