| 研究課題/領域番号 |
20K06527
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分43020:構造生物化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 (2023)
立教大学 (2020-2022) |
|---|
研究代表者 |
小田 隆 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究職 (00573164)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
|
|---|
| キーワード | 天然変性タンパク質 / X線小角散乱 / 古細菌 / SAXS / 構造生物学 / 高速原子間力顕微鏡 / 天然変性 / NMR / 高速AFM / 分子動力学計算 / X線小角散乱(SAXS) / 核磁気共鳴分光法(NMR) / 分子動力学シミュレーション(MD) / 高速原子間力顕微鏡(HS-AFM) |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
一般に、タンパク質の機能に重要な領域はアミノ酸配列や立体構造が保存されていると考えられる。しかし、天然変性タンパク質は生物種間でアミノ酸配列保存性が低く、特定の立体構造も取らないため、上記の概念に反する。本研究では2つの生物種間でアミノ酸配列が著しく異なる天然変性領域について、X線小角散乱と種々の解析法を組み合わせて解析することで、動的構造と機能を比較し両者に共通する構造的特徴を解明する。これにより、一見、配列が保存されておらず、共通の立体構造もない天然変性領域がなぜ共通でかつ生物学的に重要な機能を発揮しうるのかを明らかにする。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、相同だがアミノ酸配列が著しく異なる2つの天然変性タンパク質(IDP)について、共通の機能を持つと予測し、予測の証明と、機能を発揮するための構造的特徴の解明を目指した。我々は2つの天然変性タンパク質を対象に研究を行い、どちらもDNAとDNAクランプの両者に結合し、DNAクランプのスライドを抑制するという共通の機能を持つことが示すことができた。当初、この機能を発揮するために、2つの天然変性タンパク質に共通の二次構造モチーフ(αヘリックス)が保存されていると予測したが、本研究から、二次構造モチーフよりもむしろ構造の柔軟性によるDNAとの柔軟な相互作用が重要であることが示唆された。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般に、タンパク質の機能に重要な領域はアミノ酸配列や立体構造が保存されていると考えられる。しかし、天然変性タンパク質(または天然変性領域)は生物種間でアミノ酸配列保存性が低く、特定の立体構造も取らないため、上記の概念に反する。本研究では、そのような天然変性タンパク質であっても共通の機能を持ちうることを発見した。本研究の成果は他のタンパク質においても従来「重要でない」として見過ごされてきた領域に新たな機能を発見するきっかけとなり、天然変性領域の構造・機能の理解に貢献すると期待する。
|
