| 研究課題/領域番号 |
19K14677
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
吉村 優一 大阪大学, 蛋白質研究所, 招へい研究員 (70632248)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 天然変性蛋白質 / 核磁気共鳴 / カルボニル１３Ｃ / カルボニル１３Ｃ検出 / １３Ｃ‐１Ｈ相関スペクトル / ｍｕｌｔｉｐｌｉｃｉｔｙ / 相転移 / 天然変性タンパク質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ＴＩＡ１が顆粒状構造体や不溶性凝集体へと状態転移する条件を体系的に検証して、相図を作成する。得られた相図に基づいて、ＴＩＡ１が構造転移する分子機序を考察する。（１）相図に基づくアプローチ」と（２）天然変性領域の動的構造のＮＭＲによるアプローチのマクロ・ミクロ両視点の包括的解析から、ＴＩＡ１の天然変性領域を介してストレス顆粒や不溶性凝集体へと構造転移する一連の重合反応の機序を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、蛋白質溶液の相転移を駆動する天然変性領域の動的な構造変化に着目し、それを明らかにするためにカルボニル１３Ｃ核の直接検出による核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定手法を開発した。化学シフト分散のよい１５Ｎ‐１３Ｃ相関スペクトルを取得し、残基内および残基間の３次元１３Ｃα‐１５Ｎ‐１３Ｃスペクトルを測定するパルス系列を作成することでＮＭＲ信号の連鎖帰属が可能となった。くわえて、パルス系列の改変により、アミド水素の化学シフトおよび溶媒との交換速度を取得できた。これらは、蛋白質の動的な構造変化の観測において役立つと期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生体内での機能上の役割が注目される蛋白質の天然変性領域は、動的に揺動するなかで機能制御を実現する。柔らかな構造を有する変性領域は蛋白質の結晶化を妨げるため、従来の結晶構造解析の適用は困難である。一方で、蛋白質分子を原子分解能で観測する核磁気共鳴（ＮＭＲ）は、溶液中での構造動態解析が可能であり、相互作用解析や夾雑環境での解析において威力を発揮する。本研究で開発した新規ＮＭＲ測定法を適用することで、蛋白質の天然変性領域が駆動する液液相分離（ＬＬＰＳ）の分子機構の解明やＬＬＰＳを標的とした創薬研究への展開が期待される。
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