| 研究課題/領域番号 |
20J01316
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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 | 分子科学研究所 |
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研究代表者 |
大友 章裕 分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 助教 (30886560)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020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 | V-ATPase / １分子計測 / 分子モーター |
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| 研究開始時の研究の概要 |
回転型ATPaseは、ATPの分解・合成を担うドメインとイオンを輸送するドメインとが回転運動を介して巧みに協奏することによって機能する分子モータータンパク質である。この化学反応と回転の力学運動間のエネルギー変換効率は人工の分子では成しえないほど高く、その作動原理の解明は生体分子のエネルギー変換機構の観点から非常に重要である。
本研究では、光駆動イオンポンプを用いた新たな実験系の構築および一分子計測手法によるダイナミクス観測を行い、回転型ATPaseの回転機構を解明する。
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| 研究実績の概要 |
腸内連鎖球菌由来V-ATPase (EhV-ATPase) はATP加水分解エネルギーを回転トルクへと変換し、ナトリウムイオンを能動輸送する回転分子モータータンパク質である。本年度はVoドメイン固定子の変異体aE634Aを作製し、イオン輸送が律速となる条件で１分子回転計測に取り組んだ。
金ナノ粒子をプローブとした１分子回転計測によりVoドメインの回転子リングの10回対称性を反映した約36°の回転ステップが観察された。各ステップの停止時間の長さはナトリウムイオン濃度に依存しており、Voドメインのステップがナトリウムイオンの結合に対応していることが示唆された。ナトリウムイオンおよびATP両基質が結合律速の条件では、Vo, V1両ドメインの構造対称性を反映した13点の停止が観察された。この結果は両ドメインで安定な角度が異なっていることを意味し、ドメイン間のカップリングが”硬い”ことを示唆する。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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