統計熱力学計算に基づくナトリウム輸送性V-ATPaseのイオン輸送機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24K01984
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 千葉大学
• 研究代表者: 安田 賢司 千葉大学, 大学院理学研究院, 特任准教授 (40792081)
• 研究分担者: 井上 雅郎 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 特任助教 (80993633)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2024年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: V-ATPase / 溶媒和エントロピー / 分子動力学シミュレーション / 形態計測学的アプローチ / 水素結合

研究開始時の研究の概要

バンコマイシン耐性腸球菌のEnterococcus faecium(VRE)のNaイオン輸送性V-ATPaseは、新規抗菌薬の分子標的になり得るため、イオン輸送機構の解明が望まれる。我々は最近、VREの近縁株であるEnterococcus hiraeのV-ATPaseの高分解能構造を明らかにした。本研究では、決定した高分解能構造に対して全原子の分子動力学シミュレーションを行うことにより、V-ATPaseのNaイオン輸送経路を明らかにする。さらに、その輸送経路に沿った自由エネルギー変化を独自の統計熱力学的手法を用いて解析することで、イオン輸送機構を解明する。