2012 Fiscal Year Annual Research Report
中性子散乱によるＦ－アクチン周辺水和水の構造・ダイナミクス解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Water plays a key role in ATP hydrolysis and ATP-driven functions of proteins |
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| Project/Area Number |
23118720
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
藤原 悟 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (10354888)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | アクチン / ミオシン / 水和水 / 蛋白質ダイナミクス / 中性子散乱 / Ｘ線散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、中性子散乱の様々な手法を組み合わせて、ATP駆動蛋白質F-アクチンの（ハイパーモバイル水まで含めた）水和構造並びにそのダイナミクスの解析を行う。特に、ハイパーモバイル水を持たないとされている筋収縮蛋白質ミオシンS1とF-アクチン水和構造およびダイナミクスを比較することにより、ハイパーモバイル水の実体を明らかにし、その役割を議論することを目的としている。そのために、水和構造を中性子およびX線小角散乱、そのダイナミクスの変化を中性子準弾性散乱により解析する。平成24年度は、F-アクチンおよびミオシンS1の中性子及びＸ線小角散乱実験を行い、それぞれの蛋白質の水和構造情報の抽出を行った。重水及び軽水中の試料の測定を行い、統一的な解析を行った結果、ミオシンＳ１はリゾチームやミオグロビンなど他の蛋白質と同様の水和水密度を示すのに対し、F-アクチン周辺の水和水密度がミオシンＳ１の水和水よりも高いことが明らかとなった。さらに、F-アクチンおよびミオシンS1の中性子非弾性散乱実験を行い、これらの蛋白質の水和水のダイナミクス情報の抽出も合わせて行った。その結果、F-アクチン水和水とミオシンＳ１水和水のダイナミクスが異なる（F-アクチン水和水の運動の方が速い）ことを明らかにした。ハイパーモバイル水の有無により、明らかに水和構造および水和水ダイナミクスが異なることが検出されたことは、ハイパーモバイル水の実体解明の上で重要な結果である。さらに、本研究の結果は、蛋白質水和水の多様性を示唆するものであり、今後の水和水研究の重要性をも示している。
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| Research Progress Status |
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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