| 研究課題/領域番号 |
21K14640
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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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小区分34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中間 貴寛 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (30884192)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021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 | 弱い相互作用 / タンパク質 / リガンド / 超分子錯体 / ホストーゲスト / 分子閉じ込め / 脂質 / 構造解析 / 超分子 / かご型金属錯体 / タンパクーリガンド相互作用 / 糖鎖 / 空間捕捉 / 自己組織化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
タンパク質とリガンドの会合における動的な弱い相互作用は、シグナル伝達など多くの生命現象において重要であるにもかかわらず、その構造生物学的な理解は未だ不十分である。本研究では、このタンパクーリガンド間の弱い相互作用を解明するために、超分子球状錯体への空間捕捉を用いた新たな構造解析手法を開発する。自己組織化により組み上がる巨大中空錯体ケージにタンパク質とリガンドを共包接し、空間的に閉じ込めることで弱い相互作用を強制的に発現させる。これにより従来は解析不能であったタンパクーリガンド相互作用を構造的に明らかにする解析法の創出を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、生命現象で重要なタンパク質ーリガンド間の弱い相互作用を解明するために、超分子球状錯体への空間捕捉を用いた新たな構造解析手法を開発した。自己組織化により組み上がる巨大中空錯体ケージにタンパクとリガンドを共包接し、空間的に閉じ込めることで弱い相互作用を強制的に発現させる。これにより従来は解析不能であったタンパク質ーリガンド相互作用を構造的に明らかにする手段の創出した。
タンパク質とリガンドの錯体への閉じ込めにより、その実効濃度が飛躍的に上昇し見かけの解離定数が千倍以上強くなることを実証した。これを用いて実際にタンパク質と脂質の弱い相互作用をNMRで解析し、その複合体構造を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質とそれに結合するリガンド分子との間の弱い相互作用は生体機序における重要性にもかかわらず、その弱い相互作用に基づく複合体構造を解析する手法は限定的である。本研究では、ホストゲスト化学で培われた分子の空間捕捉効果の概念をもって新たな方法論を提示し、未解明のタンパ クーリガンド相互作用を網羅的に解析する手法の基盤を確立した。超分子錯体を用いたかご型錯体への閉じ込めを活用することで従来法では解析できない弱い相互作用に基づく複合体構造が原子分解能で解析できる。これにより、未解明のタンパク質ーリガンド相互作用を網羅的に解析することで、隠された生命機構の原理を明らかになっていくと期待される。
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