2021 Fiscal Year Annual Research Report
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20J21734
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
浦 朋人 筑波大学, 理工情報生命学術院, 特別研究員(DC1)
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2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 液-液相分離 / 酵素活性化 / 酵素連続反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内での酵素活性化機構として酵素集合体が観察されている。酵素集合体は可逆性が高い集合状態である。反応を活性化する際に酵素集合体が形成し、反応が十分に進むと酵素集合体は消失する。酵素集合体は、細胞内で進む酵素反応の理解を深めるだけでなく、細胞外における酵素の活性化技術としても利用できる可能性があり、その形成原理や酵素活性化機構の詳細な理解が求められる。しかしながら、現段階では、酵素集合体を試験管内で再現する一般的な方法が確立されておらず、詳細な活性化機構の調査が進んでいない。本研究は、細胞内での酵素集合体を液滴によって試験管内で再現することを目的とする。本年度は、液滴内での酵素活性化機構について調査を進めた。昨年度発見した、液滴形成時に、ヘキソキナーゼとグルコース6リン酸デヒドロゲナーゼの連続反応が活性化する現象をモデルとした。液滴内では、それぞれの酵素活性が増加すること、また、それぞれ酵素が異なる液滴に分画されていることが分かった。さらに、酵素反応の進行に従い、液滴内の組成が変化することが分かった。これらの新たな知見をまとめた論文が採択された。
また、L-乳酸酸化酵素が液滴内で約1桁活性化する現象についても調査を進めた。液滴内ではL-乳酸酸化酵素の高次構造の変化を示唆するデータが得られた。この結果は、液滴形成時に酵素の高次構造が変化することで、酵素活性化を促す可能性を示す。これらの内容に関して学会発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、液滴存在下では連続反応が活性化する再現およびその機構解明を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
溶液NMR等の構造生物学手法を用いて、液滴内での酵素の詳細な構造変化を検出する。また、異なる酵素や酵素連続反応を対象に液滴によって活性化が起きるかを調査する。
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