| 研究課題/領域番号 |
21K20750
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0802: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 | 分子科学研究所 (2022)
大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究 (2021) |
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研究代表者 |
東田 怜 分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, IMSフェロー (10908122)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 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 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 構造生物学 / センサータンパク質 / 生命金属 / ヘムタンパク質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
気体分子が生体内でシグナル分子として機能し、さまざまな生理機能の制御に寄与している。その例として、酸素センサータンパク質HemATがあげられ、CheA/CheWと三者複合体を形成することで、細菌の酸素に対する走化性制御を担っている。しかし、酸素の感知にともなってどのような分子構造変化が起こり、走化性制御をしているかは明らかとなっていない。
本研究ではHemATによる酸素センシング、および三者複合体における走化性シグナル伝達の詳細な分子機構を解明するために、変異実験や「酸素結合型/非結合型」のX線結晶構造解析およびクライオ電子顕微鏡を用いた単粒子解析を行う。
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| 研究成果の概要 |
HemATは酸素をシグナル分子として認識するヘム含有シグナルトランスデューサータンパク質である。HemATはCheA、CheWと複合体を形成することで、バクテリアの走化性を制御している。この時、酸素をどのようにしてセンシングし、シグナル伝達を行っているのかその詳細なメカニズムは明らかになっていない。
本研究では、HemATセンサードメインのシグナルオン状態（酸素結合型）とシグナルオフ状態（酸素非結合型）構造を決定した。得られた構造を基に、シグナル伝達に寄与していると示唆される残基を同定した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
バクテリアは、周辺に存在する誘引物質や忌避物質の濃度勾配に応じてその運動性を制御している。本研究課題により、代表的な生体内シグナル伝達システムの1つである走化性制御系の詳細な構造機能相関が明らかになることによって、生物が持つ外部環境に対する応答機能の理解に貢献することができる。
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