| 研究領域 | 発動分子科学：エネルギー変換が拓く自律的機能の設計 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05420
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| 研究機関 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 |
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研究代表者 |
古田 健也 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所神戸フロンティア研究センター, 研究マネージャー (40571831)
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| 研究分担者 |
古賀 信康 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (50432571)
小杉 貴洋 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 助教 (00771388)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| キーワード | 生物分子モーター / DNAナノテクノロジー / タンパク質デザイン / ATP加水分解酵素 |
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| 研究実績の概要 |
新規リニア型生体発動分子の開発に関して、天然の生体分子モーター・ダイニンと多様な生物に存在する様々なDNA結合タンパク質を組み合わせて改造することで、認識配列が異なる２種類以上のモーターを１本のDNAナノチューブ上で、クロストークを最小限に抑えた状態で動かすことに成功し、複数種のナノメートルサイズの「荷物」を自動的に仕分けたり統合したりするシステムのプロトタイプの創出に成功した。これにより、これまでの天然の分子モーターでは難しかったレールの形状や運動の精密な制御を可能にした。
これに加えて、自然界に存在する回転型生体発動分子を、計算機を用いたタンパク質設計技術を用いて改造することで、進化の過程で失われた機能を復活させ新規アロステリック部位を設計し、その回転を加速及び制御することに成功した。
また、生体発動分子の新規設計に向け、ATP結合タンパク質および多量体タンパク質の新規設計を行った。まず生体発動分子を新規設計するためのタンパク質ビルディングブロックを創出する手法の開発を行い、これに成功した。そして、これらの手法を発展させ、ATPに結合するタンパク質の設計に成功した。また複合体形成能を有するタンパク質を設計する技術を開発することで、2,5,6量体の対称多量体構造へと自己集合能を持つ生体発動分子の設計に成功した。
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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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