結合自由エネルギーの原子分解能マッピングによる分子認識経路の探索

• 研究領域: マテリアルシンバイオシスための生命物理化学
• 研究課題/領域番号: 23H04059
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 林 智広 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (30401574)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2024年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: ナノ計測 / 表面・界面化学 / 生体分子 / 原子間力顕微鏡 / 単一分子力学測定

研究開始時の研究の概要

本研究では、生体分子の特異的な分子認識プロセスにおける、生体分子表面の官能基の配置、局所的な構造の役割の解明を目指す。単一分子力学測定法を用い、特異的相互作用を示すリガンド、非特異的相互作用のみを示す非リガンド分子、それぞれに対する結合自由エネルギー地形図を原子スケールで得ることで、ランダムな分子会合体から、完全結合状態に至る分子認識プロセスにおける分子表面の役割を明らかにする。本研究で得られる生体分子表面全体の結合自由エネルギー地形図、タンパク質の高精細立体構造データ、分子シミュレーションを組み合わせることにより、進化の過程で最適化されてきた、高効率な分子認識の機構を明らかにする。