2012 Fiscal Year Annual Research Report
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24370059
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
横山 謙 京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (70271377)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今田 勝巳 大阪大学, 理学系研究科, 教授 (40346143)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | V-ATPase / 分子モーター / 分子進化 / べん毛 / 回転 |
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| Research Abstract |
F-ATPaseとV-ATPaseは、進化的類縁関係にある回転分子モーターである。申請者らによる塾ArPaseの構造・機能解析により、F/V-ATPaseの回転子や外周固定子を構成するサブユニット間の意外な進化的関連性がわかってきた。また、分担研究者の今田らにより、別種の回転分子モーターであるべん毛の輸送系にFIV/ArPaseに類似した複合体が存在することが示唆されている。回転分子モーターを構成するサブユニット・ドメインから機能性キメラサブユニットおよびキメラ複合体を作成し、サブユニットおよびドメイン間の機能相関性を明らかにする。当該年度では、べん毛とV-ATPaseのキメラモーターであるA3B3JのATP駆動性回転を、レーザー暗視野観察系により金コロイド粒子を用いて一分子観察した。A3B3の3回対称性に対応した120度おきのステップが頻繁にみられた。また、同一方向に連続10回転する分子も発見され、FliJが軸として機能しうることが示唆された。しかし、F1やV1のように反時計周りに連続回転するわけではなく、時計回りの回転もしばしば観察された。FliJは方向性を規定できる完全な軸ではないようである。V-ATPaseの軸タンパク質であるV1-Dは、N末C末ヘリックスの間に50アミノ酸残基程度の余分な領域がある。これを取り去るとほぼFliJと同じ構造になる。A3B3と再構成させ、回転子として機能するかを1分子回転計測で証明することに成功した。このことにより、FliJと同じ棒状構造のみでも軸として働くことが示された。FliJの配列をV1-Dに近づけることにより、一方向性を決める部位の同定が可能になると期待される。またホロ酵素の再構成に成功し、軸の機能解析を容易にできる系の開発に道筋がついた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
A3B3Jの回転観察、およびA3B3とFliJ様タンパク質との複合体の回転観察に成功し、FliJが軸として機能しうることを示すことができた。この課題は次年度に達成が期待されるものであり、論文として発表できる段階に到達している。
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| Strategy for Future Research Activity |
FliJ構造が軸として機能する分子基盤を構造解析で明らかにする。好熱菌V1のDF軸複合体の構造、A3B3J等の軸そのものやキメラ複合体の構造解析を実施する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
初年度の研究支援員の策定に時間がかかり、雇用開始が6月以降になったため繰越金が発生した。繰越金は今年度の研究支援員の人件費に充てられる。物品費は変1分子解析に必要な試薬およびプラスチック製消耗品の購入に充てられる。交通費は成果発表、その他の費目は論文掲載費に使用される。
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Research Products
(5 results)
