クライオ電子顕微鏡像の構造多型・揺らぎ解析によるギャップ結合チャネル開閉機構解明

• 研究課題/領域番号: 23K14135
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分43020:構造生物化学関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 田中 康太郎 名古屋大学, 細胞生理学研究センター, 助教 (70916668)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ギャップ結合 / コネキシン / クライオ電子顕微鏡 / 構造生物学

研究開始時の研究の概要

コネキシンは脊索動物が持つギャップ結合チャネルで、隣接する２つの細胞の細胞質間をトンネルのように直接接続する膜タンパク質複合体である。本研究はヒト由来コネキシンの脂質二重膜中における立体構造をクライオ電子顕微鏡法により解析し、チャネル開閉の構造基盤を解明することを目指す。チャネル開閉に重要な細胞質側領域はフレキシブルなため、開閉機構を理解するにはその構造多形・揺らぎの可視化が重要である。近年は機械学習・統計的データ分析により電顕画像からタンパク質の構造多型・揺らぎを抽出・可視化する構造解析手法群が発展しつつあり、本研究ではそれらを駆使したコネキシンの構造多形・揺らぎの高分解能可視化に挑戦する。