| 研究課題/領域番号 |
18K03559
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
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| 研究機関 | 自治医科大学 |
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研究代表者 |
山本 直樹 自治医科大学, 医学部, 助教 (90580671)
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| 研究分担者 |
富永 圭介 神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 教授 (30202203)
中西 真大 福岡工業大学, 工学部, 助教 (00707763)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | タンパク質水和 / 広帯域誘電分光 / 中性子散乱 / ダイナミクスと機能の相関 / タンパク質ダイナミクス / 水和水 / タンパク質機能活性化 / 水和水回転緩和 / テラヘルツ分光 / タンパク質の水和水 / ベクトルネットワークアナライザ / テラヘルツ時間領域分光 / 回転緩和 / 低振動運動 / タンパク質と水和水のダイナミクス / テラヘルツ時間領域分光計 / サブTHz領域 |
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| 研究成果の概要 |
本研究ではサブTHz (THz = 1012 Hz)領域における水和タンパク質の複素誘電スペクトルを水和及び温度依存的に評価した。50 GHz(GHz = 109 Hz)まで測定可能なベクトルネットワークアナライザ、および0.02-0.3 THz領域が測定可能なテラヘルツ時間領域分光計を用いることによって、サブTHz領域の複素誘電率スペクトルを測定することができた。GHzからTHzにわたる広帯域複素誘電率スペクトルを理論式によって解析することでサブTHz領域に緩和と振動の性質を併せ持つようなスペクトル成分が存在することが明らかとなり、タンパク質機能発現に関わる構造揺らぎと推察された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、タンパク質まわりに存在する水、水和水がタンパク質ダイナミクスに果たす役割を理解するためのものであり、今回の結果より水和水とタンパク質の動きが互いに影響を及ぼしあうことでタンパク質の機能発現に必要な動きを活性化することが示唆された。また同時にその活性化が複雑な分子論的メカニズムによってもたらされることもわかり、計算機を用いた分子動力学シミュレーション等により理論的な理解を進める必要性があることもわかった。
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