X線結晶構造解析を駆使した哺乳類F1の回転力発生機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22K06159
• 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43040:生物物理学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 鈴木 俊治 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 客員研究員 (60618809)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: ATP合成酵素 / F1-ATPase / 結晶構造解析 / ATPase / 反応機構

研究開始時の研究の概要

F1-ATPase(以後F1)は、ATP加水分解のエネルギーにより回転する生体分子モーターで、複雑巨大な分子複合体である。これまでに、申請者が確立したウシF1とヒトF1のX線結晶構造解析システムを用いることにより、ADPやリン酸の結合/解離駆動の回転や構造変化を、かってない詳細さと正確さで明らかにした。本研究課題では更に発展させ、ATP結合や加水分解の素過程の分析を行う。これらの実験により、分子モーターのどの様な協同的な構造変化が回転力を作り出すのか、更にATPの化学エネルギーや生成物の結合解離のエンタルピー的なエネルギーが、どのように力学的なエネルギーに変換されるのか、原子レベルで解明する。