| 研究課題/領域番号 |
22KJ2042
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| 補助金の研究課題番号 |
20J00162 (2020-2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2020-2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
中西 温子 (2020-2021, 2023) 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 研究員
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| 特別研究員 |
中西 温子 (2022) 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2023年度: 826千円 (直接経費: 635千円、間接経費: 190千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020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 | V-ATPase / Cryo-EM / Cryo-electron microscopy / 低温電子顕微鏡 / 構造解析 / Cryo-electron tomography |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、ATPのエネルギーで動作するプロトンポンプであるV-ATPase (液胞型 ATPase、以下VoV1と記す) の構造を低温電子顕微鏡 (以下、Cryo-EMと記す) を用いた構造解析により解明し、その機能を理解しようとするものである。この目的達成のため、本研究では細胞から単離・精製したVoV1の構造を単粒子解析で明らかにするとともに、細胞内におけるVoV1の構造をトモグラフィー解析により可視化する。より生体内に近いVoV1の構造情報を得ることができれば、VoV1を標的とした合理的な創薬に繋がる可能性がある。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、ATPのエネルギーで動作するプロトンポンプであるV-ATPase (液胞型 ATPase、以下VoV1と記す) の構造を、低温電子顕微鏡 (以下、 Cryo-EMと記す) を用いた構造解析により解明することを目的として行った。この目的達成のため、VoV1を細胞から単離するための精製手法の開発に取り組み、ラット脳組織からVoV1を精製することができた。精製したラット脳組織由来VoV1について、Cryo-EMを用いた単粒子解析を行った結果、VoV1の全体構造とともに、その阻害剤結合型構造を示すことができた。さらに、本研究で得られたVoV1の調製方法を他の細胞種に応用することで、細胞内局在の異なるVoV1を調製することができた。
細胞内オルガネラであるシナプス小胞を対象としたクライオ電子線トモグラフィー(Cryo-ET)については、高分解能構造解析のためのトモグラム再構成方法の検討を行った。結果、良好なトモグラムを再構成することはできなかったものの、高分解能構造解析を行うためのCryo-ET試料の調製や解析手法に関して多くの予備的知見を得ることができた。このような知見は、VoV1だけではなく、様々な細胞内膜タンパク質のCryo-ET解析においても活用できると期待できる。
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