2023 Fiscal Year Annual Research Report
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21H02409
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
村田 武士 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (80415322)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | V-ATPase / 分子モーター / 構造解析 / イオン輸送 / 分子メカニズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
V-ATPaseは、ATPの加水分解エネルギーを回転運動に変換するV1部分と、その回転運動をH+（またはNa+）の濃度勾配エネルギーに変換するVo部分から構成される回転分子モータータンパク質／イオンポンプである。最近我々はクライオ電子顕微鏡を用いて、抗菌剤が結合した腸球菌V-ATPase全複合体の密度マップを得ることに成功した。本研究では、得られた構造・機能解析情報を統合することにより、①本酵素のNa+輸送メカニズム、②抗菌剤によるNa+輸送阻害メカニズム、③Na+輸送とH+輸送の分子メカニズムの違いを解明する。以下に本年度得られた研究成果の概要を記載する。
<１> 腸球菌V-ATPaseの構造解析---昨年度の研究により抗菌剤結合型V-ATPase膜部分の立体構造を分解能2.2Aで決定した。本年度は得られた構造を用いてMDシミュレーションを行い、aサブユニットに存在する細胞外へと続くNa+輸送路を明らかにした。
<２> 腸球菌V-ATPase変異体の機能解析と構造解析---得られた構造情報からNa+輸送に重要と示唆された残基の変異体を作製した。これらの変異体についてATPase活性測定と１分子回転実験を行ない、aサブユニットに存在する細胞内からのNa+輸送路を決定した。
<３> イオン輸送メカニズムの解明---上記で得られた構造・機能解析情報を統合することにより、①本酵素のNa+輸送メカニズム、②抗菌剤によるNa+輸送阻害メカニズム、③Na+輸送とH+輸送の分子メカニズムの違いを明らかにした。これらの成果をまとめた論文を投稿した。
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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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