| 研究領域 | 情報物理学でひもとく生命の秩序と設計原理 |
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| 研究課題/領域番号 |
22H04842
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
菅瀬 謙治 京都大学, 農学研究科, 教授 (00300822)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 剪断流 / 会合 / Rheo-NMR / Rheo-MD / αシヌクレイン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生体内や工業プロセスの流れは、タンパク質を会合（アミロイド線維化・結晶化・非特異凝集）しやすくする。分子が会合しやすくなることは、従来 解離定数が小さくなることと解釈されるが、既存の理論では流れによりなぜ解離定数が小さくなるのかを説明できない。そこで、本研究では、試料に流れを発生させながらNMR測定ができるRheo-NMR装置と流れの中のタンパク質の分子動力学計算Rheo-MDを用いて、パーキンソン病発症に関わるαシヌクレインが流れによってアミロイド線維化するメカニズムを原子レベルで解明する。
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| 研究実績の概要 |
生体内や工業プロセスの流れは、タンパク質を会合（アミロイド線維化・結晶化・非特異凝集）しやすくする。分子が会合しやすくなることは、従来 解離定数が小さくなることと解釈されるが、既存の理論では流れによりなぜ解離定数が小さくなるのかを説明できない。そもそも、分子の会合は元を辿れば原子レベルのイベントであるが、既存の装置では流れの中の分子を原子レベルで計測できない。このような背景のもと、応募者は試料に流れを発生させながらNMR測定ができるRheo-NMR装置を開発した。加えて、流れの中のタンパク質の分子動力学計算Rheo-MDも開発した。本研究では、流れによる分子の配向と水和水のライフタイムの変化に着目し、それぞれをRheo-NMRとRheo-MDで解析することによって流れによる分子の会合、とくにαシヌクレインがアミロイド線維化するメカニズムを原子レベルで解明する。
今年度は、まずRheo-MDにより水和水のライフタイムを明らかにするために、水和水をバルク水とどのように区別するのかについて取り組んだ。その結果、動径分布関数から水和水をバルク水と区別できることが分かった。この時点（2022年5月20日）で学術変革領域研究(B)に採択され、本研究は廃止となったため、研究の方向性をシフトし、本研究をペンディングした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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