| 研究課題/領域番号 |
19J13870
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
齋藤 慧 東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 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 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | ダイナクチン / ダイニン / タンパク質構造変化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞内での物質輸送や力発生を担うモータータンパク質であるダイニンの運動は，様々な制御タンパク質との相互作用により調節される。とりわけダイナクチンはダイニンの運動様式を変化させ，さらに他の多くのタンパク質とダイニンのあいだの結合を仲介する機能ももつ。巨大タンパク質複合体であるダイナクチンの構造変化という観点からダイニン制御の分子機構を明らかにしたい。近年，申請者や他グループの研究によりダイナクチンのタンパク質複合体の構成や各部位の相互関係が明らかになってきた。本研究においてはダイナクチンの各種変異体を用いて構造の詳細をさらに深く調べるとともに，それぞれがダイニン運動に与える効果を検証する。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、ダイナクチンによるダイニンの運動制御機構の解明を目的として行った。当該年度は、ダイナクチン複合体のサブユニット構造と構造変化について、前年度までの研究結果を発展させて実験と解析を行った。ダイナクチン複合体の全体の構造、サイドアームと呼ばれる部位のサブユニット構造とサブユニット先端部位の構造変化についての成果をまとめ、専門学会誌に発表した。
ダイナクチンの水溶液中でのダイナミックな構造変化についての研究を深めるため、前年度に引き続き高速原子間顕微鏡観察を進めた。解析方法を工夫し、ダイナクチン複合体１分子の中での各ドメインの動きを詳細に解析した。その結果、サイドアームの先端部位が大きく伸び縮みするように構造変化する様子をトラックできた。また、サイドアーム中の複数のドメインの協調した動きが観察された。特に微小管結合部位付近が他のドメインと分子内で相互作用していることが示唆された。コイルドコイルドメインについては、前年度までに確認されていたコンフォメーション変化に加えて、コイルドコイルがほどけていると思われる大きな構造変化も観察された。これらの高速原子間力顕微鏡観察で可視化されたサイドアーム内部の構造変化や分子内相互作用は、ダイナクチンの機能に関わることが考えられる。本研究で明らかになったサイドアームの多段階の構造変化が、ダイナクチンの微小管結合能やダイニン結合能とどのように関係するかを今後解明されることが期待される。
前年度までと当該年度の研究により、ダイナクチンの複合体構造の動的特性を明らかにし、改良した解析手法を用いて、サイドアームの動く範囲や各フォームの割合を定量的に示すことに成功した。本研究の成果の前半部については上記の通り当該年度に発表して、後半部は現在発表準備中である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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