| 研究課題/領域番号 |
19K22510
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分48:生体の構造と機能およびその関連分野
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
清水 啓史 福井大学, 学術研究院医学系部門, 講師 (50324158)
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| 研究分担者 |
安永 卓生 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (60251394)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 1分子計測 / 蛋白質 / X線回折 / 単粒子構造解析 / 1分子動態計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、X線1分子動態計測法と電子線単粒子解析法を組み合わせ、遷移過程における蛋白質の立体構造に時刻の情報を付加し、構造変化過程の全体像を明らかにする手法開発を目指す。動的構造変化を起こす例として、pH依存性チャネルを用いて閉状態、開閉遷移状態での単粒子構造解析を行い、観測中に中性から酸性へ変化させた際の１分子動態計測データと比較して複数遷移状態の立体構造に時刻を付与する手法開発に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
蛋白質の立体構造を決定する手法として、低温電子顕微鏡による単粒子解析法が登場し、同一溶液条件で、複数の立体構造を得ることが可能になった。得られる複数の立体構造には時系列情報が欠けているため、蛋白質の1分子構造変化を、蛋白質に取り付けた観測プローブの動きとして動画記録できるX線1分子動態計測法と融合することで、立体構造に時刻の情報を付加し、機能する際の構造変化過程の全体像を明らかにする手法の開発を目指す。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
低温電子顕微鏡による単粒子解析法の登場によって、立体構造情報の飛躍的な増大が見込まれている。特に同一溶液条件でとりうる複数の立体構造を区別して解析できる点は、従来の結晶構造解析法にはなかった特徴である。本研究で、動態計測データとの融合が実現すれば、得られた立体構造に時系列情報を付与し、構造変化の全体像を解明できる。本研究では単粒子解析法によってKcsAカリウムチャネルの初期構造を得た。また、対応する条件でX線1分子動態計測を行い立体構造と比較可能な動態計測データを得た。現在、条件の精密化に取り組んでいる。
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