| 研究課題/領域番号 |
16H04173
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生体関連化学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
石森 浩一郎 北海道大学, 理学研究院, 教授 (20192487)
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| 研究分担者 |
内田 毅 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (30343742)
齋尾 智英 北海道大学, 理学研究院, 助教 (80740802)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | シトクロムc / シトクロムc酸化酵素 / ミトコンドリア呼吸鎖 / ナノディスク / 電子伝達 / TCS / 構造揺らぎ / 電子伝達経路 / 脱水和 / 構造的揺らぎ / 電子伝達複合体 |
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| 研究成果の概要 |
細胞内のエネルギー生産に重要な酸素分子の水への還元は、ヘムを含む電子伝達蛋白質であるシトクロムcから膜結合蛋白質であるシトクロムc酸化酵素に電子が伝達されることで進行する。この電子伝達反応の分子機構を生体内に近い環境で検討し、その効率的な反応の進行には、シトクロムc酸化酵素とその周囲の膜構成成分との相互作用や、蛋白質構造の過渡的な変化である「構造的揺らぎ」、少数のアミノ酸残基による特異的な蛋白質間相互作用、さらには電子伝達経路における疎水的な環境が重要であることが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
シトクロムcからシトクロムc酸化酵素への電子伝達が阻害されれば、細胞のエネルギー源であるATPの生産が停止してしまうことから、その電子伝達反応の制御機構の解明は生命の化学的理解には必須であり、また、蛋白質中の電子の流れを制御することができれば、生体分子を利用した電子素子の開発にもつながる。本研究では、複雑な構造である蛋白質間を電子がどのようにして効率的に伝達されていくのかについて、その蛋白質の分子構造に基づいて議論することで、生体分子における電子の流れの制御機構の一端を明らかにしようとするものである。
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