Structural basis for alternating access mechanism of ABC multi-drug pump in lipid membrane

• Project/Area Number: 20H03222
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43040:Biophysics-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 加藤 博章 京都大学, 薬学研究科, 教授 (90204487)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 潘 東青 京都大学, 薬学研究科, 助教 (50710787)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000); Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2020: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
• Keywords: トランスポーター / 立体構造解析 / 多剤耐性 / 膜タンパク質 / ATP

Outline of Research at the Start

本申請は、生体防御の最終バリアーであると同時に癌の獲得多剤耐性の原因であるATP結合カセットトランスポーターABCB1が、１）非常に多種多様な化学構造の分子を排出できる能力、２）極めて効率的な基質輸送と動力獲得の化学反応（ATP結合と加水分解）を共役させて能動輸送を実現する能力に焦点を当てる。そして、それら作用に関わる多段階過程を同定しその構造研究を行う。すなわち、それぞれの反応過程の立体構造のスナップショットを撮り、基質が反応に伴い輸送されて行く過程で、トランスポーターがどのように構造変化しているのか、それらを実現する動力エネルギー供給の仕組みはどうなっているのか、構造基盤を明らかにする。