| 研究領域 | 理論と実験の協奏による柔らかな分子系の機能の科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
26104526
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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 |
理工系
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
吉田 紀生 九州大学, 高等研究院, 准教授 (10390650)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2015年度)
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| 配分額 *注記 |
6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | チャネルロドプシン / イオンチャネル / ３Ｄ－ＲＩＳＭ / 理論化学 / 化学物理 / 統計力学 |
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| 研究実績の概要 |
申請課題「チャネルロドプシンのイオン透過の理論化学」では，生体分子の溶媒和理論(3D-RISM)および分子シミュレーション(MD)を用いて，チャネルの閉構造および初期開構造におけるイオン輸送経路の解明と，チャネルの遅い構造変化とイオン輸送経路の統計力学的探索を行い，チャネルタンパク質構造の柔らかさとイオン分布の柔らかさの相関を分子論的に明らかにすることを目的とした。
チャネル閉構造でのイオン輸送経路とイオンの自由エネルギープロファイルを明らかにし，さらにチャネル初期開状態の構造についても明らかにしつつある。チャネルの開閉は，レチナールの光異性化からはじまり，その後チャネル内の解離性アミノ酸残基間のプロトン移動により進んでいくが，これまでの研究で閉状態から開状態に至る初期段階（D470, P500, およびP390状態）のプロトン化状態を提案し，対応するイオン分布，イオン輸送経路およびイオンの自由エネルギープロファイルを示した。
これまで，チャネルの開閉にはチャネル内の２つの狭窄部位の存在と，その外れ方が実験で示唆されていたが，申請者らの結果は，ヘリックスと連動してソルトブリッジが外れる様子など，実験結果を強く支持するものであった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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