| 研究課題/領域番号 |
17H03648
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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 |
構造生物化学
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| 研究機関 | 京都産業大学 |
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研究代表者 |
横山 謙 京都産業大学, 生命科学部, 教授 (70271377)
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| 研究分担者 |
光岡 薫 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 教授 (60301230)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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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 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
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| キーワード | クライオ電子顕微鏡 / 構造解析 / 生体エネルギー変換 / V-ATPase / ATP合成 / エネルギー変換 / 分子モーター / 構造生物学 / 原子モデル / ATP合成酵素 / bioenergetics / ATP 合成酵素 / cryoEM / ATP synthase / 単粒子解析 / bioenergatics / rotary motor |
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| 研究成果の概要 |
ATP合成酵素は、膜領域を通るプロトンの流れを回転運動に変換し、ATPを合成するエネルギー変換装置である。本課題研究では、好熱性細菌由来のV/A型ATP合成酵素の全体構造を、低温電子顕微鏡を使った単粒子解析で明らかにした。さらに3つの回転状態を同定し、回転する様子を再現した。次に、Vo 部分だけを単離し、クライオ電顕による単粒子解析で、原子分解の密度マップを得ることができ、そこから膜内在性 Voの両側からの明確なプロトン移動経路を明らかにした。V1 部分および Vo部分の原子モデルからVoV1 全体の全原子モデルを構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
クライオ電子顕微鏡による構造解析は、近年急速に発展した分野であり、生命現象を原子レベルで理解することを可能にする強力な手法である。また、タンパク質を標的とした薬剤設計に有効で、たとえばコロナウイルスの膜タンパク質に対する薬剤開発も可能にする。我々は、早い段階でこの手法に着目し、国内でははじめて複雑な膜タンパク質複合体の構造解析に成功し、この分野の進展に大きく貢献する成果となった。
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