2022 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the mechanism of protein aggregation in flow by using Rheo-NMR and Rheo-MD
Publicly Offered Research
| Project Area | Information physics of living matters |
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| Project/Area Number |
22H04842
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
菅瀬 謙治 京都大学, 農学研究科, 教授 (00300822)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 剪断流 / 会合 / Rheo-NMR / Rheo-MD / αシヌクレイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体内や工業プロセスの流れは、タンパク質を会合（アミロイド線維化・結晶化・非特異凝集）しやすくする。分子が会合しやすくなることは、従来 解離定数が小さくなることと解釈されるが、既存の理論では流れによりなぜ解離定数が小さくなるのかを説明できない。そもそも、分子の会合は元を辿れば原子レベルのイベントであるが、既存の装置では流れの中の分子を原子レベルで計測できない。このような背景のもと、応募者は試料に流れを発生させながらNMR測定ができるRheo-NMR装置を開発した。加えて、流れの中のタンパク質の分子動力学計算Rheo-MDも開発した。本研究では、流れによる分子の配向と水和水のライフタイムの変化に着目し、それぞれをRheo-NMRとRheo-MDで解析することによって流れによる分子の会合、とくにαシヌクレインがアミロイド線維化するメカニズムを原子レベルで解明する。
今年度は、まずRheo-MDにより水和水のライフタイムを明らかにするために、水和水をバルク水とどのように区別するのかについて取り組んだ。その結果、動径分布関数から水和水をバルク水と区別できることが分かった。この時点（2022年5月20日）で学術変革領域研究(B)に採択され、本研究は廃止となったため、研究の方向性をシフトし、本研究をペンディングした。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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