研究課題/領域番号 |
22K15072
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研究種目 |
若手研究
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
小区分43040:生物物理学関連
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研究機関 | 東京大学 |
研究代表者 |
草木迫 司 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80815316)
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研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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キーワード | チャネル / 膜タンパク質 / クライオ電子顕微鏡 / 単粒子解析 / 機械刺激 |
研究開始時の研究の概要 |
聴覚や平衡感覚に関わる機械刺激-電気信号変換(Mechanoelectrical transduction: MET)チャネル複合体は,TMCタンパク質といくつかのサブユニットにより構成されるが,その作動機構には不明な点が多く残されている。本研究では,制御サブユニットによるチャネル活性調節機構を含めたMETチャネル複合体の作動機構の解明を目指す。
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研究実績の概要 |
METチャネル複合体は複数のサブユニットから構成される。TMCタンパク質(TMC1/TMC2)がイオン透過経路を形成し、膜タンパク質であるTMIEやLHFPL5、細胞内因子であるCIB2/CIB3が補助サブユニットとしてMETチャネルの活性を調節すると考えられている。しかし、METチャネル複合体を構成する各サブユニットがどのようにMETチャネル活性を調節するのか、そして機械刺激によってどのようにチャネルが開閉するのかという核心的な問いについては未だ謎に包まれている。これまでにTMCとCIBの複合体サンプルの調製に成功しており、本年度はさらにTMIEやLHFPL5などの補助サブユニットをTMC-CIBと共発現させることにより、構成因子を増やした複合体形成の条件検討をおこなった。今後さらに複合体形成条件の最適化を進める。また、TMC-CIB複合体のnanodisc再構成サンプルを用いて、開状態の構造決定を目指した。具体的には、nanodisc再構成サンプルにβ-cyclodextrinを添加することにより、nanodisc中の脂質層を薄くすることで、疑似的に膜が伸展した状態を作り出すことを試みた。β-cyclodextrin添加の結果、nanodiscの崩壊が確認されたため、今後β-cyclodextrinの濃度やインキュベート時間などの条件検討を進める。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Nanodiscに再構成されたTMC-CIB複合体の構造解析が進み、密度マップの改善がみられているため。
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今後の研究の推進方策 |
TMIEやLHFPL5などを含めたMETチャネル複合体の構造決定を目指す。β-cyclodextrinのインキュベート条件の検討を含めて、開状態の構造決定を目指す。
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