酵素が巧みに織りなす化学反応過程のダイナミズムの撮像

Planned

Project Area	Non-equilibrium-state molecular movies and their applications
Project/Area Number	19H05780
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Complex systems
Research Institution	Tottori University
Principal Investigator	永野真吾鳥取大学, 工学研究科, 教授 (60286440)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中津亨京都大学, 薬学研究科, 准教授 (50293949) 溝端栄一大阪大学, 工学研究科, 講師 (90571183)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥134,290,000 (Direct Cost: ¥103,300,000、Indirect Cost: ¥30,990,000) Fiscal Year 2021: ¥25,740,000 (Direct Cost: ¥19,800,000、Indirect Cost: ¥5,940,000) Fiscal Year 2020: ¥25,740,000 (Direct Cost: ¥19,800,000、Indirect Cost: ¥5,940,000) Fiscal Year 2019: ¥35,490,000 (Direct Cost: ¥27,300,000、Indirect Cost: ¥8,190,000)
Keywords	結晶構造 / 酵素反応 / メカニズム / 分子動画 / 時分割X線結晶構造解析 / ディールスアルダー反応 / Rubisco / 発光タンパク質
Outline of Research at the Start	酵素が機能する仕組みを明らかにするためには、その反応が起こりつつある非平衡状態の反応場の構造を高い空間・時間分解能で解析することが必須である。本研究では、研究代表者と分担者らがすでに結晶構造を決定した分子内ディールスアルダー環化反応を行う酵素，光合成炭酸固定の鍵酵素Rubisco，および発光タンパク質イクオリンを対象に、南後班で開発する温度ジャンプ法や二液混合法など光トリガーに依存しない手法、および清中班と共同で開発する光作動性を付与したケージド基質を用いる手法を駆使して酵素反応を同期的に進行させ、酵素が基質を巧みに操り化学反応を進める過程を、高い時間・空間分解能で解析する。