2023 Fiscal Year Final Research Report
Cryo-EM Study of Rotation Mechanism of V-type ATPase
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20H03231
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43040:Biophysics-related
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
Yokoyama Ken 京都産業大学, 生命科学部, 教授 (70271377)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
光岡 薫 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 教授 (60301230)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ATP / V-ATPase / ATP synthase / molecular motor / CryoEM / bioenergetics / structure biology |
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| Outline of Final Research Achievements |
Life contains rotational molecular motor proteins that operate by spinning. These proteins are crucial membrane proteins that maintain cellular homeostasis through ATP (adenosine triphosphate) production and ion transport. Using cryo-electron microscopy (cryo-EM), we captured snapshots of the rotation of V/A-ATPase, a rotary molecular motor protein. By stitching these snapshots together, we revealed how V/A-ATPase rotates, fueled by ATP. This updated model provides valuable insights into the remarkable molecular machinery created by nature.Furthermore, we were able to elucidate the structural basis for the uni-site catalytic mechanism that occurs at one of the three catalytic sites.
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| Free Research Field |
生物物理学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究により、ATPで駆動する分子モータータンパク質の仕組みに関する重要な知見を得ることができた。また、ユニサイト触媒の分子基盤、定常状態へと移行する過程を解明することができた。このナノサイズで機能する分子機械の仕組みを理解することで、将来のナノマシーンの駆動部に応用できる人工分子モータータンパク質設計への応用が期待される。
同じ方法で、他のタンパク質の仕組みを解明することが可能であり、今回の研究は、新しいタンパク質研究の世界を切り開く先駆けになる。
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