2015 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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| 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 – 2017-03-31
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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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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質間相互作用は、生体分子の機能メカニズムを明らかにするために、非常に重要であるがそのダイナミクスの検出は非常に困難であった。ここでは、これまで申請者が開発してきた、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ことを目指した。そのために、ストップドフローシステムとTG 測定を組み合わせる試みを行った。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液体の乱流を回避するため、溶液混合の混合口の形状の工夫を行った。これによって、乱流の効果を軽減することができた。次に、タンパク質に応用するうえで、使用する溶液量を格段に減らすため、サンプルセルを小型化した。これによって10μLでの測定が可能となった。また、高速混合のために、バルブシステムの改良を行った。
一方で、分子間相互作用を検出するために、通常のセルで光励起を使ってフォトトロピンなどの光センサーの分子間相互作用を調べた。圧力によってその反応が劇的に変化することを見出し、その原因を探った。時間分解で熱力学量を検出することによって、反応途中での揺らぎが反応性をコントロールしていることを結論付けた。
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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
ストップドフローシステムとTG法を組み合わせ、時間分解能と必要な液量の改良を行った。また、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た。この成果と機能との関係も明らかにしつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
さらなる時間分解能向上と感度向上を達成できれば、より詳細で有用な知見が得られるため、再現実験も含めて、追加で研究を行う。また、本システムを用いて、重要なタンパク質反応への応用を更に進める。
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| Causes of Carryover |
システムで重要なバルブの改良によって、当初計画のストップドフローシステム作成はかなり達成できたが、さらなる時間分解能向上とサンプル量の少量化、そして感度向上を達成できれば、より詳細で有用な知見が得られるため、再現実験も含めて、追加で研究を行うため。また、得られた結果を関連する研究者と議論することでより詳細な知見を得る。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
システム改良のための装置類や消耗品の購入と、得られた成果を発表するための学会参加費用、論文投稿費用などに用いる。
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