| 研究課題/領域番号 |
16H05122
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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 |
生理学一般
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| 研究機関 | 国際医療福祉大学 (2017-2019)
慶應義塾大学 (2016) |
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研究代表者 |
相馬 義郎 国際医療福祉大学, 薬学部, 教授 (60268183)
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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 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | 膜蛋白複合体 / 抗原ー抗体反応 / 分子間相互作用 / １分子直接観察 / 高速原子間力顕微鏡 / 脂質２重膜 / ラフト / アクアポリン / 生体膜 / 脂質ラフト / 自己組織化 / 1分子観察 / １分子観察 |
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| 研究成果の概要 |
高速原子間力顕微鏡（高速AFM）を用いた膜蛋白/脂質ラフト高次機能複合体の動態の直接観察に挑戦した。
その結果、膜蛋白AQP4およびCFTRの2重脂質膜中への再構成技術の確立と再構成された膜蛋白複合体の高速AFM観察に成功した。これらの再構成された膜蛋白は、予想よりはるかにに大きくダイナミックに揺らいでいることが発見できた。さらにAQP4を抗原とする抗体の抗原－抗体反応の直接観察を行い、自己免疫疾患成立過程における重要な所見が得られた。
また、将来的に本研究の重要な研究対象となる病因性CFTR変異体、特に日本人・アジア人に特有な変異体の研究も並行して行い、重要な知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
医学・生理学的に重要な生命プロセスの多くは、必要に応じて生体膜上で機能性膜蛋白が集合して形成された膜蛋白/脂質ラフト高次機能複合体によって遂行されている。この動的な膜蛋白複合体の動作機構の解明は、医学生理学の大きな進歩に繋がると期待されるが、機能面および静止構造についての研究はあっても、分子動態についての直接的な測定データが乏しく、その分子レベルでの動的なメカニズムについてはほとんど解っていない。
本研究では、高速原子間力顕微鏡を用いて、機能中の膜蛋白複合体の動態の1分子レベルで直接観察・解析するための基盤技術の開発に挑戦し、初期段階として満足できる成果をあげることに成功した。
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