| 研究課題/領域番号 |
13137205
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
光岡 薫 京都大学, 低温物質科学研究センター, 助教授 (60301230)
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| 研究分担者 |
藤本 和 福井県立大学, 看護福祉学部, 教授 (50159125)
木寺 詔紀 横浜市立大学, 大学院・総合理学研究科, 教授 (00186280)
藤吉 好則 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80142298)
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| キーワード | 水チャネル / 電子顕微鏡 / 二次元結晶 / 膜タンパク質 / 大量発現 / 分子動力学 / 画像解析 / クライオ技術 |
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| 研究概要 |
昨年度までの研究で大量発現・精製できるようになったAQP3とAQP4を用いて、今年度はその二次元結晶化を試みた。その結果、AQP4に関して、原子モデルを決定できる分解能の回折点を与える二次元結晶を得ることができた。準備的な解析の結果、その結晶中での分子の配置を同定することができ、その二次元結晶は二枚の膜が重なってできるという特徴を持つことがわかった。この特徴のために、一般的な二次元結晶解析より複雑なデータ解析が要求されることがわかったので、現在そのためのプログラム開発などを行っている。
加えて、そのような比較的厚い二次元結晶から、傾斜した場合にも再現性よく良い電子顕微鏡像を得ることができるよう、二枚のカーボン膜に二次元結晶を挟むことにより試料の帯電の影響を最小に抑えるような試料調整法を開発した。試料の帯電による形成される電磁レンズが電子顕微鏡の像質を落とす最も大きな原因であり、その低減は像質の著しい向上につながる。以上のような研究により、現在は再現性よくAQP4の二次元結晶から高分解能のデータを得られており、立体構造解析のためのデータ収集を行っている。AQP3に関しても二次元結晶化の試みを続けている。
また、AQP4などの原子モデルが得られた場合には、それを用いた分子動力学計算などにより、機能と構造の関係の研究を行っていく。水チャネルのような膜タンパク質においては、実際に脂質膜中での分子動力学計算を行う必要があるが、そのために必要なプログラム等の開発が終わり、AQP4の原子モデルが得られた場合には、直ちに計算機シミュレーションによる機能解析が行える状態となっている。
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