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新規電子顕微鏡ラベルを用いた超分子多型の1分子観察と溶液熱力学の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16041245
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設)

研究代表者

永山 国昭 (永山 國昭)  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (70011731)

研究分担者 岡村 康可 (岡村 康司)  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (80201987)
山崎 俊夫  理化学研究所, ゲノム科学総合研究センター, チームリーダー (60273710)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
12,600千円 (直接経費: 12,600千円)
2005年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
2004年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
キーワード電子顕微鏡 / 構造生物学 / 超分子多型 / 1分子計測 / 溶液熱力学 / 蛋白質標識 / ラベル / 1分子計測学
研究概要

多量体蛋白質や蛋白質会合体の超分子多型(サブユニット構造ゆらぎ)について電子顕微鏡による1分子解析法を開発するためシャペロニンGroELを用いて研究を行った。GroELは7量体の環状構造2つが結合することで直径約14nm、高さ約15nmという比較的大きな立体構造を形成する蛋白質であり、蛋白質の多型のモデルとして都合がよい。ラベル剤としてはMonomaleimido Nanogoldを選んだが、これは共有結合により蛋白質のCysに特異的に結合する金クラスター(直径1.4nm)であり、高いコントラストが得られることから電子顕微鏡により観察しやすい利点がある。
天然構造状態のGroELは表面に3つのCysを持つ。金クラスターでのラベル化を試みたが、実際にはCysが金クラスターと結合するのに十分なほど蛋白質表面に位置しないことからラベル化されなかった。そこで全てのCysをAlaに置換し、242番のAlaをCysに置換したミュータントGroELを利用することで部位特異的なラベル化を試みた。ラベル化されたGroELをGold Enhanceによるブロッティングと電子顕微鏡観察により解析した。さらにラベル化されたGroELをゲルろ過クロマトグラフィにより未反応の金クラスターから分離精製したところ、GroELの上部に黒いドットとして金クラスターが存在することを電子顕微鏡により観察することができた。
現在この方法を用いてADPやATPによるGroELの形態変化と、同一視野を傾斜することにより得られる金クラスター間の距離情報の変化を調べているところである。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (4件)

  • [雑誌論文] 膜電位を感じて活性を変化させるイノシトールリン脂質脱リン酸化酵素2006

    • 著者名/発表者名
      岡村康司, 村田喜埋, 岩崎広英, 佐々木真理
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 51

      ページ: 18-26

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 電位センサーの動作原理と電位感受性酵素VSP2006

    • 著者名/発表者名
      岡村康司
    • 雑誌名

      細胞工学 25

      ページ: 231-235

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] In vivo subcellular ultrastructures recognized with Hilbert-differential-contrast transmission electron microscopy.2005

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, Y., Danev, R., Nitta.K., Nagayama, K.
    • 雑誌名

      J.Electr.Microsc. 54

      ページ: 79-85

    • NAID

      10015519980

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Transfer doublet and an elaborated phase plate holder for 120kV electron-phase microscope.2005

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa, F., Danev, R., Arai, Y., Nagayama, K.
    • 雑誌名

      J.Electr.Microsc. 54

      ページ: 317-324

    • NAID

      10017078739

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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