2022 Fiscal Year Research-status Report
チューブリン結合によるダイニン活性化の構造基盤の解明
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21K06096
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
今井 洋 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (60391869)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 分子モーター / ダイニン / 微小管 / クライオ電子顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞質ダイニンは、細胞骨格である微小管に沿って、成長因子などの細胞内物質やミトコンドリアなどの細胞小器官を輸送する。輸送はATPの化学的なエネルギーを力学的なエネルギーに変換することで達成される。ダイニンの力発生前と力発生後の近原子分解能の構造は報告されているが、それらの間でどのような中間構造が存在するかは依然としてなぞである。この疑問を解くために、私たちはクライオ電子顕微鏡単粒子解析法を用いて、細胞質ダイニンのモータードメインの構造の新たな中間体構造を明らかにした。ダイニンの加水分解サイクルの理解に大きな変更が加えられると考えている。現在、論文投稿に向けて準備を進めている。
次に、細胞質ダイニンのモータードメインの構造が微小管結合に伴いどのように変化するかを調べるために、クライオ電子顕微鏡で構造解析を行っている。現在、実験を進行させている。
さらに、細胞質ダイニンだけでなく、繊毛ダイニンの構造も、クライオ電子顕微鏡で調べている。繊毛ダイニンは、精子の運動や気管上皮細胞での異物の排除に働く繊毛を駆動するためのモータータンパク質である。繊毛ダイニンは、10数種類あるが、近原子分解能での構造が明らかにされているのは、3種類のみである。残りの繊毛ダイニンの構造は未知である。私たちは、繊毛ダイニンの近原子分解能の新規構造を得た。そこで、論文投稿の準備を行っている。
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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
細胞質ダイニンの新たな中間体構造を、近原子分可能の構造として得られた。さらに、繊毛ダイニンの構造においても、近原子分可能の構造を得た。現在、論文投稿のための準備を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
微小管やチューブリンに、細胞質ダイニンのモータードメインを結合させて、クライオ電子顕微鏡で構造解析を行う計画である。現在、クライオ電子顕微鏡のためのグリッドの凍結条件を検討している。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は、現行のコンストラクト研究が順調に進んでいるために、分子遺伝学的な手法のための試薬の費用が大幅に抑えられたためである。また、クライオ電子顕微鏡撮影のための費用も、10回以上の撮影の試行錯誤の繰り返しではなく、数回の試行で、最終の撮影が行えたために、費用が抑えられた。今後は、論文投稿費用と今年度のクライオ電子顕微鏡撮影費用が見込まれている。
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[Presentation] 電子顕微鏡単粒子解析法による繊毛ダイニン新規構造の解明2023
Author(s)
雷宜慈 1, 今井洋 1, 山本遼介 1,重兼拓実 1, 下理恵子 1, 上村慎治 2, 八木俊樹 3, 梶村直子 4, 光岡薫 4, 昆隆英 1 （1 大阪大学理学研究科, 2 中央大学理工学部, 3 県立広島大学生物資源科学部, 4 大阪大学超高圧電子 顕微鏡センター）
Organizer
2023 年 生体運動研究合同班会議
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