| 研究課題/領域番号 |
02102009
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| 研究種目 |
特別推進研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
若林 健之 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90011717)
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| 研究分担者 |
須藤 和夫 東京大学, 教養学部, 助教授 (20111453)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
201,900千円 (直接経費: 201,900千円)
1993年度: 13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
1992年度: 20,900千円 (直接経費: 20,900千円)
1991年度: 58,000千円 (直接経費: 58,000千円)
1990年度: 110,000千円 (直接経費: 110,000千円)
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| キーワード | 筋肉 / ミオシン / アクチン / チューブリン / キネシン / 電子顕微鏡 / X線散乱 / 部位特異的変異 / 収縮 / 三次元像再構成 / 遺伝子改変 / 滑り運動 / 筋収縮機構 / 筋収縮蛋白 / 生物物理学 / 三次元像再開成 / 超微細構造 / 蛋白質工学 / クライオ電子顕微鏡 / 重原子標識 / 筋肉収縮 / 三次元像再構成法 / 部位特異的標識 |
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| 研究概要 |
これまで、アクチン-ミオシンの機能部位やミオシンやアクチンの構造変化は予測されていたものの、実際の現場を捉えることは難しい状況であったが、我々は、この特別推進研究を通して、電子顕微鏡法、X線小角散乱法及びX線結晶解析法により、ミオシン分子やアクチン分子が大きく構造を変化することを検出してきた。また、タンパク質工学の手法を用いて、ミオシンの真のモータードメインやアクチン-ミオシンの相互作用部位をアミノ酸レベルで決定することに成功した。更に、異なるモータータンパク質系であるキネシン-微小管系の複合体の構造も明らかにした。これは、Nature誌のNews&Views欄にも取り上げられた。
目標として掲げた、新しい研究技術、すなわち、タンパク質上の特定のアミノ酸残基の位置を決めることの出来る「部位特異的重原子標識電子顕微鏡法」、ATP加水分解反応に伴った構造変化を追うことの出来る「時間分解能電子顕微鏡法」、対称性に依らず三次元構造を徳子との出来る「電子線トモグラフィー法」、高分解能を得る事を可能にした「LB膜法を用いた2次元結晶作成」等の電子顕微鏡技術は完成の域に達した。更に、細胞性粘菌や大腸菌の系を用いたタンパク質工学の手法は、今や、自在に、モータータンパク質達に変異を導入することを可能ならしめている。
また、タンパク質の静電ポテンシャルの可視化を可能にした「極低電子量電子顕微鏡法」、タンパク質のポルモルフィズム検出のための「多変量解析画像処理法」なども開発された。電子顕微鏡を使った構造学の観点から、筋収縮の分子メカニズムを解明するための、キ-テクニックはそろったと考えている。
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