| 研究課題/領域番号 |
19K06604
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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43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 公益財団法人サントリー生命科学財団 |
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研究代表者 |
山本 竜也 公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所・統合生体分子機能研究部, 研究員 (70437573)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 質量分析 / H/D交換 / タンパク質の動的構造 / ソフトウェア開発 / HD交換 / タンパク質 / 動的構造解析 / 重水素交換 / 解析ソフトウェア / ダイナミクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本申請での目的は、MALDI-MSと重水素交換を使ってタンパク質内の構造変化領域を特定するだけでなく、重水素交換中に協同的に重水素に置き換わる水素クラスターを検出し、その溶媒露出度と交換速度を算出する新手法「HDXクラスター解析」を用いて構造変化を立体的に捉え、抽出サンプルに対して機能に直結する構造因子解明のための基盤を構築する。
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| 研究成果の概要 |
生体から直接抽出してきたタンパク質の動的構造を調べるために、我々はMALDI MSによるH/D交換実験に着目し、専門外の研究者が容易に使えるソフトウェアを開発した（フリーで配布を始めた）。このソフトウェアは様々な解析を自動的に行うだけでなく、同位体取り込みの異なる分子の存在比まで示すことができた。また、自らソフトウェア開発できる利点を生かし生体から抽出できるタンパク質量で静的な構造からは予想できなかった動的構造の変化を敏感に捉えることに成功した。更にタンパク質内で同じ構造クラスター内にある水素の数や溶媒露出度を算出すること成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的には現在の構造解析は本来とは異なる生物を使った大量発現系を用いており、翻訳後修飾情報の喪失、溶液構造解析可能な対象が少ないこと、複数タンパク質の一斉解析が困難であることが原因となって生理的な活性を含む定量的なデータを十分に説明できていない。本研究の成果はこれらの問題を解決するための基盤技術を確立したことにある。社会的には今後発展するであろう家畜、植物、人間自身の遺伝子操作に対し、その結果発現したタンパク質がどのように振る舞い影響するのかを知るための情報を与える技術を開発したことに意義がある。
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