| 研究課題/領域番号 |
21K19226
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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43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
塚崎 智也 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (80436716)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021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 | 膜タンパク質 / ナノディスク / 高速AFM / 膜蛋白質 / タンパク質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞質で合成された新規のタンパク質の多くは生体膜を越えて輸送される。細菌では，SecYEG複合体とSecA ATPaseが複合体を形成し，タンパク質を膜透過させている。しかしながら，未だ基質タンパク質がどのように輸送されているのかその分子メカニズムは解明されておらず，反応最小単位での精密な動的観測が必要とされている。本研究では，原子間力顕微鏡（AFM）でタンパク質の膜透過を測定する。
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| 研究成果の概要 |
真正細菌では、Sec トランスロコンが、細胞質からペリプラズムへのタンパク質輸送のチャネルとして機能する。 モーター SecA ATPase は、基質タンパク質を Secトランスロコンに押し込むが、その構造変化の詳細は不明である。 この研究では、タンパク質の膜透過におけるSecトランスロコン-SecA複合体の構造ダイナミクスを視覚化しようとした。その結果、基質タンパク質の輸送をリアルタイムで観察することができた。 さらに、SecA ATPase のドメインのヌクレオチド依存性の構造変化が可視化された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は未だ可視化されていないSecタンパク質によるタンパク質の膜透過のダイナミクスを明らかとすべく研究を進めた。世界で初めてタンパク質輸送をリアルタイムで捉えることができた。今後は、この結果をまとめて原著論文として発表する。本解析は、機能解析が進んでいない他の膜タンパク質にも利用できるため、新しいことを発見した学術的意義だけでなく、膜タンパク質の解析法の一つとして技術的な貢献がある。
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