| Project/Area Number |
23K23850
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
22H02586 (2022-2023)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 43040:Biophysics-related
|
|---|
| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
塚崎 智也 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (80436716)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西山 賢一 岩手大学, 農学部, 教授 (80291334)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
|
|---|
| Keywords | 膜タンパク質 / タンパク質 / タンパク質の輸送 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
細胞質で新規に合成されたタンパク質の膜を越えた輸送は、すべての生物に通した基本的な生命現象です。このタンパク質輸送は、バクテリアでは「膜タンパク質SecYとYidCから構成されるホロトランスロコンと呼ばれる過渡的な超分子複合体」が担っています。本研究では，Sec因子・YidCから構成される膜タンパク質超分子複合体の構造決定を行い構造基盤を確立します。また，構造情報に基づく機能解析から，タンパク質輸送の分子メカニズムの詳細を解明します。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質の膜透過は、すべての生物に共通する基本的な生命活動であり、細胞質で新たに合成されたタンパク質が膜を越えて輸送される過程は不可欠である。真正細菌では、SecYEG複合体（真核生物のSec61複合体に相当）を中心とする超分子複合体が、タンパク質の分泌をはじめとする輸送機構を担っている。バクテリアにおいては、Sec因子とYidCから構成される「ホロトランスロコン」と呼ばれる過渡的な超分子複合体の存在が示唆されている。申請者らを含む複数の研究グループにより、各構成因子の立体構造が相次いで報告され、タンパク質輸送の分子機構に関する理解は着実に深まってきている。しかしながら、SecYEGを含む超分子複合体全体の構造や、膜透過時の具体的な挙動については、いまだ可視化に至っていない。本研究では、タンパク質輸送の分子メカニズムを解明することを目指し、Sec因子およびYidCからなる膜タンパク質超分子複合体の構造解析と動的観察を進めた。膜透過の過程で形成されるSecY-SecA複合体がホロトランスロコンの中核をなすことに着目し、この領域をナノディスク上に再構成して、高速原子間力顕微鏡を用いた動的解析を実施した。その結果、Secによるタンパク質膜透過の過程を世界で初めて可視化することに成功した。さらに、SecDFを含む状態で得られたSecY複合体の結晶構造解析により、SecDFとSecYEG間の相互作用様式が明らかとなった。加えて、基質タンパク質を結合させた異なるコンフォメーションの複合体構造解明に向け、サンプル調製を進めた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究の共同協力者が想定外の時期に異動したため、Secの解析に関与できなくなった。この影響により、サンプルの調製や測定に当初の想定以上の時間を要することとなった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
SecDFを含むSec複合体については、これまでに得られたデータを基に、引き続き解析を進める予定である。今後は、特に基質タンパク質を結合させた状態での複合体形成に重点を置き、条件の最適化を図る。これらの取り組みを通じて、次年度中に基質結合型複合体の構造決定を達成することを目指す。
|
