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1分子生物物理解析に立脚した脂質輸送タンパク質の作動機構の解明

公募研究

研究領域脂質クオリティが解き明かす生命現象
研究課題/領域番号 18H04667
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関国立研究開発法人理化学研究所 (2019)
東京大学 (2018)

研究代表者

渡邉 力也  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (30540108)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワード1分子生物物理 / 膜タンパク質 / 脂質輸送 / MEMS / 脂質輸送体 / bioMEMS
研究実績の概要

細胞や細胞小器官を外界と仕切る生体膜は、リン脂質の2重層から構成されているが、その脂質組成は均一ではなく、内層と外層で大きく異なること(非対称性)が知られている。細胞内では、脂質組成の非対称性によりアポトーシスなどの様々な生理機能が制御されているため、非対称性の維持および崩壊のメカニズムの解明は、学術・産業の両面において急務とされている。この脂質組成の非対称性の制御には脂質輸送体が深く関わっている。近年、脂質輸送体の解析から、非対称性の制御機構の解明を目指す研究が盛んに行われているが、輸送機能を単分子レベルで高感度に解析することは困難であり、依然として不明な点が多い。そこで、私たちがこれまで自主開発してきた「生体膜マイクロチップ」および「タンパク質の1分子計測技術 」を総動員・発展させ、脂質輸送体の“輸送”に関する1分子生物物理計測を世界に先駆けて実現した。そして、網羅的な1分子解析を通じて、脂質輸送体の1種であるTMEM16Fの作動機構に関する新しい知見を獲得することができた。更に、本年度は、当該技術を他の脂質輸送体の解析へ適応することにも成功しており、今後、当該研究分野の発展に寄与するものと期待している。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Microsystem for the single molecule analysis of membrane transport proteins.2020

    • 著者名/発表者名
      Rikiya Watanabe
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta Gen Subj

      巻: 19 号: 2 ページ: 30072-30078

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2019.03.016

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-throughput single-molecule bioassay using micro-reactor arrays with a concentration gradient of target molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Rikiya、Komatsu Toru、Sakamoto Shingo、Urano Yasuteru、Noji Hiroyuki
    • 雑誌名

      Lab on a Chip

      巻: 18 号: 18 ページ: 2849-2853

    • DOI

      10.1039/c8lc00535d

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single-molecule analysis of phospholipid scrambling by TMEM16F.2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Sakuragi, T., Noji,H. and Nagata, S.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 115 号: 12 ページ: 3066-3071

    • DOI

      10.1073/pnas.1717956115

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single-Molecule Analysis of Membrane Transporter Activity by Means of a Microsystem2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Rikiya、Soga Naoki、Ohdate Shin-ya、Noji Hiroyuki
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology Bacterial Multidrug Exporters

      巻: 1700 ページ: 321-330

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-7454-2_17

    • ISBN
      9781493974528, 9781493974542
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Microsystems for single molecule analysis of membrane proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Rikiya Watanabe
    • 学会等名
      23rd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (microTAS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microsystems for single molecule analysis of membrane proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Rikiya Watanabe
    • 学会等名
      32nd International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microsystems for single molecule analysis of membrane proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Rikiya Watanabe
    • 学会等名
      17th Chinese Biophysics Congress “China-Japan Joint Minisymposium on Single-Molecule Biophysics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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