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極低温単粒子時分割解析によるFoF1-ATP合成酵素のFo/F1共役機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K14464
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 構造生物化学
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

Gerle Christoph  兵庫県立大学, 生命理学研究科, 特任准教授 (10561970)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードmembrane protein / molecular machine / rotational catalysis / mitochondria / single particle cryo-EM / structural dynamics / sample preparation / protein purification / cryo-EM / single particle / image processing
研究成果の概要

FoF1 ATP合成酵素の膜中のFo回転モーターと膜外に突き出たF1回転モーターとは機械的に緊 密に共役し、高効率のエネルギー伝達を実現している。この高効率エネルギー伝達機構の解明は本酵素の反応機構解明に不可欠な最重要課題の一つである。そこで、本研究では、まず界面活性剤によって画像が著しく妨害される極低温単粒子解析法を大幅に改善して高度に鮮明な画像データの大量収集を可能にした。さらに安定性を高めた酵素標品調製法を確立した。そして第一段階として11A分解能で決定した立体構造を発表した。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 7件、 招待講演 9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 低温電子顕微鏡法を用いた単粒子解析の最近の進展と膜タンパク質への応用2016

    • 著者名/発表者名
      光岡薫, Gerle, Christoph
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 88 号: 4 ページ: 532-536

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2016.880532

    • NAID

      40020948610

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Osuda Y, Shinzawa-Itoh K, Tani K, Maeda S, Yoshikawa S, Tsukihara T, Gerle C.2016

    • 著者名/発表者名
      Osuda Y, Shinzawa-Itoh K, Tani K, Maeda S, Yoshikawa S, Tsukihara T, Gerle C.
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 65 号: 3 ページ: 263-267

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfv381

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On the structural possibility of pore-forming mitochondrial FoF1 ATP synthase2016

    • 著者名/発表者名
      Gerle, Christoph
    • 雑誌名

      BBA - Bioenergetics

      巻: in press 号: 8 ページ: 1191-1196

    • DOI

      10.1016/j.bbabio.2016.03.008

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] GraDeR: membrane protein complex preparation for single particle cryo-EM.2015

    • 著者名/発表者名
      Hauer F., Gerle C., Fischer N., Oshima A., Shinzawa-Itoh K., Shimada S., Yokoyama K., Fujiyoshi Y. & Stark H.
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 23 号: 9 ページ: 1769-1775

    • DOI

      10.1016/j.str.2015.06.029

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bovine F1FoATP synthase monomers bend the lipid bilayer in 2D membrane crystals.2015

    • 著者名/発表者名
      C. Jiko, K.M. Davies, K.S. Itoh, K. Tani, S. Maeda, D.J. Mills, T. Tsukihara, Y. Fujiyoshi W. Kuehlbrandt and C. Gerle
    • 雑誌名

      eLIFE

      巻: 06119 ページ: 1-36

    • DOI

      10.7554/elife.06119

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] GraDeR:単粒子解析等の膜タンハク質資料調整2016

    • 著者名/発表者名
      Christoph Gerle, Florian Hauer, Niels Fischer, Kyoko Shinzawa-Itoh, Satoru Shimada, Ken Yokoyama, Atsunori Oshima, Yoshinori Fujiyoshi, Holger Stark
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県、つくば市)
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] On the structural possibility of pore forming mitochondrial FoF1 ATP synthase.2016

    • 著者名/発表者名
      Gerle, C.
    • 学会等名
      EBEC
    • 発表場所
      Riva del Garda, Italy
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electron crystallography of tomographic volumes.2016

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Tani, Karen Davies, Chimari Jiko, Shintaro Maeda, Kyoko Shinzawa-Itoh, Deryck Mills, Tomitake Tsukihara, Yoshinori Fujiyoshi, Werner Kuhlbrandt, Christoph Gerle
    • 学会等名
      3DEM Gordon Research Conference
    • 発表場所
      Hong Kong University, Hong Kong
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Looking at a cellular machine in & out of the membrane: cryo-EM of the mammalian FoF1 ATP synthase.2016

    • 著者名/発表者名
      Christoph Gerle
    • 学会等名
      IPR Seminar 'Introduction and overview of cryo-electron microscopy'
    • 発表場所
      大阪大学 (大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-02-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In & out of the membrane: cryoEM of bovine FoF1 ATP synthase.2016

    • 著者名/発表者名
      Gerle, C.
    • 学会等名
      Minisymposium on Structure-Based Bioenergetics
    • 発表場所
      Spring-8 (兵庫県、佐用郡)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Membrane bending and more: cryoEM of the mammalian F-ATP synthase2016

    • 著者名/発表者名
      Gerle, C.
    • 学会等名
      Mitochondrial bASiCs: ATP, Signaling and Calcium symposium
    • 発表場所
      University of Padua, Italy
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CryoEM of the mammalian F-ATP synthase: possible implications for the mitochondrial permeability transition pore.2016

    • 著者名/発表者名
      Gerle, C.
    • 学会等名
      departmental seminar
    • 発表場所
      University of Padua, Italy
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel sample preparation for cryo-EM: in silico & in aqua.2015

    • 著者名/発表者名
      Christoph Gerle
    • 学会等名
      Young Scientists Satellite Meeting - Toward Next Generation of Microscopic Sciences - in The 2nd East-Asia Microscopy Conference
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫県淡路市)
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] In & Out of the Membrane: EM structure of the mammalian FoF1 ATP synthase2015

    • 著者名/発表者名
      Christoph Gerle
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia conference on Mitochondria
    • 発表場所
      Suzhou, China
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Looking at "bad" 2D crystals can be good.2015

    • 著者名/発表者名
      Christoph Gerle
    • 学会等名
      Seminar Talk, LMB, Cambridge, U.K.
    • 発表場所
      Cambridge, U.K.
    • 年月日
      2015-07-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] GraDeR: membrane protein complex preparation for single particle cryo-EM.2015

    • 著者名/発表者名
      Gerle C., Hauer F., Fischer N., Oshima A., Shinzawa-Itoh K., Shimada S., Yokoyama K., Fujiyoshi Y. & Stark H.
    • 学会等名
      3DEM Gordon Research Conference
    • 発表場所
      Colby-Sawyer College, New London. NH, U.S.A.
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GraDeR: membrane protein complex preparation for single particle cryo-EM.2015

    • 著者名/発表者名
      Christoph Gerle
    • 学会等名
      71st annual meeting of the Japanese Society of Microscopy
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-05-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] GraDeR for micelle-free membrane proteins

    • URL

      https://grader-protocol.com/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2023-03-16  

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