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水和したミオシンの高分解能構造と周辺情報の可視化

公募研究

研究領域水を主役としたATPエネルギー変換
研究課題/領域番号 21118518
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
審査区分 複合領域
研究機関九州工業大学

研究代表者

安永 卓生  九州工業大学, 大学院・情報工学研究院, 教授 (60251394)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2009年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード水和 / ミオシン / ATP / 電子顕微鏡 / 高分解能構造 / 周辺構造
研究概要

クライオ電子顕微鏡法は、水和したタンパク質の構造を明らかにできる強力な構造解析法のひとつである。本研究では、分子モータであるミオシン及びアクチンとの複合体の高分解能構造を解明することを目的とすると共に、その情報を用いて、周辺情報を可視化できるかどうかを検討する。これにより、分子モータである水和状態にあるミオシンの構造とATP加水分解にともなうエネルギー変換のメカニズムについて、構造学的な観点から議論が可能となる。継続的に、クライオ電子顕微鏡法と単粒子解析法を用い、アクチン/ミオシン(鶏)硬直複合体について、FSC50のクライテリアで分解能が7Åを超えた。複数のαヘリックスの位置が同定できるとともに、一部大きい側鎖をもつアミノ酸がどうていできた。ミオシン単独(車軸藻)の分子は、1.5-2nmの分解能で留まっているため、さらに、平均に寄与する分子数を増やし、分解能の向上を目指している。また、分子構築ソフトウェアやSRMD(Spatially-restricted molecular dynamics)を用い、原子モデル構築を継続的に進めた。周辺電場の計算と実験との比較のためのソフトウェアの構築を進めている。今後、これらの技術と実験結果を統合して、水和状態のタンパク質、特に、アクチン/ミオシンなどのモータータンパク質の構造解析と周辺情報の抽出に関する新しい手法を提案することが可能となる。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Structural basis for actin assembly, activation of ATP hydrolysis, and delayed phosphate release2010

    • 著者名/発表者名
      Murakami, K., Yasunaga, T., Noguchi, T.Q.P., Gomibuchi, Y., Ngo, K.X., Uyeda, T.Q.P., Wakabayashi, T.
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 143 ページ: 275-287

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ミオシンのUP/DOWN構造遷移バイアスに関する拘束付きMD法による検証2011

    • 著者名/発表者名
      山下理沙、新谷優、安永卓生
    • 学会等名
      2011年生体運動合同班会議
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] アクチン重合とそれに伴うATPase活「生化の構造的基盤2010

    • 著者名/発表者名
      村上健二、安永卓生、野口太郎、五味渕由貴、Ngo Kien, 上田太郎、若林健之
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 硬直状態におけるアクチン-ミオシン硬直複合体の三次元構造2010

    • 著者名/発表者名
      塚田祥弘、若林健之、安永卓生
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] クライオ電子顕微鏡法による車軸藻ミオシンの高速移動分子メカニズムの解明2010

    • 著者名/発表者名
      日高裕明、峰寛、伊藤光二、山本啓一、安永卓生
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] アクチン-ミオシン硬直複合体の高分解能3次元像の獲得2009

    • 著者名/発表者名
      塚田祥弘, 若林健之, 安永卓生
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会九州支部会
    • 発表場所
      九州工業大学,北九州市
    • 年月日
      2009-12-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 単粒子解析とトモグラファー2009

    • 著者名/発表者名
      安永卓生
    • 学会等名
      第25回分析電子顕微鏡討論会
    • 発表場所
      幕張ルッセ、千葉
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 情報工学が切り拓く新しい世界-生物が創り出すナノ世界探訪2009

    • 著者名/発表者名
      安永卓生
    • 学会等名
      2009九州PCカンファレンス・基調講演
    • 発表場所
      九州工業大学、飯塚
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Obtainment of high resolution 3D map of actin-myosin rigor complex2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Tsukada, Takeyuki Wakabayashi, Takuo Yasunaga
    • 学会等名
      第47回生物物理学会年会
    • 発表場所
      アクティとくしま・徳島文理大学徳島キャンパス,徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.yasunaga-lab.bio.kyutech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.yasunaga-lab.bio.kyutech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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