| 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 |
18H05421
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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 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
上野 隆史 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (70332179)
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| 研究分担者 |
金丸 周司 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (50376951)
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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 | バクテリオファージT4 / 生体超分子 / 高速AFM |
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| 研究成果の概要 |
生命環境では、様々なタンパク質が特異な集合構造を形成し、自発的に機動する分子機関が構築されている。本研究では、巨大分子集合体がさらに集合化して構造体として組み上がるためのタンパク質針精密設計として、gp5の結晶構造やHSAFMの実験結果と分子動力学計算を元に、分子機関としての機能を精密に制御したタンパク質針を実現した。二次元表面の上でgp5の精密な集積を実現するため、異方的な集合構造をとるたんぱく質改変を施した。その結果、高速AFMの実験結果を数理モデルを用いた解析により理解することによって、理論計算からモデルを構築し、新たな集合体形成のメカニズム解明へとつなげることができた。
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| 自由記述の分野 |
生体関連化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の特色は、巨大生体超分子の部品蛋白質を基盤とした発動分子を作成することによって、部品蛋白質の機能を発動分子の合成に利用し、本来の機能を拡張する点にある。天然の蛋白質集合体がもつ発動分子としての特徴を使いこなすことができれば、蛋白質ー蛋白質相互作用が関与する様々な生体分子の動きの機能を理解することが可能となり、蛋白質集合体を化学ツールとする革新的な分子操作技術の開発や、生命現象に内在する発動分子科学の基礎原理の理解へと展開し、細胞生物学やケミカルバイオロジー研究にも大きなインパクトを与える新しい生体機能化学分野が拓かれると確信する。
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