2013 Fiscal Year Annual Research Report
時間分解分子間相互作用検出システムの開発とタンパク質反応機構の解明
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25288005
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
寺嶋 正秀 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00188674)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | タンパク質反応 / 分子間相互作用 / 光反応 / 拡散 / 熱力学 |
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| Research Abstract |
生体分子の機能メカニズムを調べるうえで、タンパク質間相互作用は非常に重要である。これまで申請者が開発してきた、光化学反応でタンパク質が起こす構造変化や分子間相互用変化を時間分解で検出できる独創的な過渡回折格子(TG )測定法を、もっと一般的な手法へと拡張する。具体的には、ストップドフローシステムとTG 測定を組み合わせ、酵素‐基質反応へも適用できるようにする。更に、ここで培った技術を利用してクロマトグラフィーとの組み合わせを行い、全く新しいフローバイオセンサーシステムを開発する光で開始できない生体分子反応でも時間分解で計測できるように､ストップドフロー法と組み合わせたシステム開発を試みる。まず、TG 法をストップドフローシステムと組み合わせて反応中間体の拡散係数を測定する際に最も問題となるであろう液体の乱流を回避、あるいは軽減する工夫を凝らす。
まず、ストップドフローシステムを、我々が開発してきた過渡回折格子測定装置の中に組み込む試みをした。標準溶液を流すことで、光励起で生じる熱の信号が再現性良く取れる方法を確立した。次に、光異性化を起こす分子を流して、拡散係数を正確に測定できるかどうかを試みた。当初の予想通り、溶液の揺乱のために溶液を止めてから100ms以内では正確な拡散係数が測定できないことが分かった。しかし、セルの配置を工夫することで、ある程度その乱流効果を押さえられることがわかってきた。
光励起を使って、PixDなどの光センサーの分子間相互作用の時間変化を測定することに成功し、その反応機構を議論できた。
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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
幾つかの光センサータンパク質において、タンパク質間相互作用を時間分解で観測することに成功している。この成果と機能との関係も明らかにしつつある。また、ストップドフローシステムを、我々が開発してきた過渡回折格子測定装置の中に組み込む試みを行い、ある程度の成果を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に引き続いて、溶液混合によってTG信号を得る工夫を行う。特に計画の変更などはない。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
溶液を混合して安定して信号を検出するためには、混合した後でも均一な流れを作り出す必要がある。このための装置構成において、試行錯誤を行っているため、当初計画していた装置類が必要なくなった。また、対象としているサンプル生成のための消耗品も少なくなったため。
溶液混合を行って信号を安定に検出するための改良を引き続き行っていく。そのために必要となる部品などの消耗品と、昨年度必要とならなかった生体試料の生成・精製のために必要な薬品などのために使用していく予定である。
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