| 研究課題/領域番号 |
15300103
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
北尾 彰朗 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教授 (30252422)
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| 研究分担者 |
城地 保昌 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (30360415)
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| キーワード | 大規模分子動力学 / バイオナノマシン / 細菌べん毛 / サルモネラ菌 / べん毛繊維 / 超らせん構造 / 構造遷移 / 回転力 |
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| 研究概要 |
本研究では、回転方向の変化によって引き起される細菌べん毛繊維の変化を分子動力学計算によって再現し、らせん構造の転移機構を明らかにすることを目指してきた。昨年度末までに、べん毛繊維のらせん構造転移の過程において、原子レベルでどのような立体構造変化が起こっているかを分子動力学で観察し、明らかにすることに主眼を置いた研究を行い、論文として研究結果を公表することができた。現在、この論文で重要部位と予測されたアミノ酸残基に対応する形で、実験的に新しく明名になってきた変異と構造変化データとの照合が進んでいる。
最終年度である今年度は、細菌べん毛繊維の構築メカニズムの探るため、べん毛繊維蛋白質フラジェリンのアンフォールディングメカニズムに注目した研究を行った。フラジェリンは細胞質内で作られたあと、輸送システムによってべん毛繊維内部の空隙を通ってその末端まで輸送され、末端に会合することが知られている。べん毛繊維繊維内の空隙はフォールドしたモノマーより小さいため、フラジェリンは輸送される際に構造を変化させ、部分的あるいは全体がアンフォールドする必要があると考えられる。輸送前の構造解消と輸送後の構造再構成の仕組みを探るため、熱変性によるアンフォールディングシミュレーションをおこない、比較的硬い部位と構造が変化しにくい部位・しやすい部位を明らかにすることができた。具体的には、ドメインD2とD3には「コア」的な部位があることが示された。現在、更に詳細化解析を進めている。
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