| 研究課題/領域番号 |
15KK0248
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
構造生物化学
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| 研究機関 | 東北大学 (2017-2018)
北海道大学 (2015-2016) |
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研究代表者 |
田中 良和 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20374225)
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| 研究協力者 |
ラウンザー ステファン Max Planck Institute of Molecular Physiology, ディレクター
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| 研究期間 (年度) |
2015 – 2018
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| キーワード | ヘモシアニン / 立体構造 / クライオ電顕 / 対称性 |
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| 研究成果の概要 |
ヘモシアニンは軟体動物の酸素運搬タンパク質である．イカ由来のヘモシアニンは分子量約4MDaの円筒状の巨大なタンパク質会合体である．本研究の基研究では，イカ由来ヘモシアニンのX線結晶構造解析を実施したが，結晶のパッキングの関係から，内部ドメインの構造を正確に決定することができなかった．本研究では，クライオ電子顕微鏡単粒子解析の手法を用いて，イカ由来ヘモシアニンの構造解析を行い，その内部構造が非対称であることを明らかにした．また，得られた構造から，ヘモシアニンの分子進化についての知見を得ることができた．
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| 自由記述の分野 |
構造生物学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
X線結晶構造解析では結晶中の全ての分子の平均構造が得られるため，外壁領域と内部領域の対称性が異なる場合，分子同士の接触に影響を与える外壁領域の影響を受けやすい．先行研究にてイカヘモシアニンのX線結晶構造解析を行った際も，D5対称性を持つ外壁領域の影響を受け，内部の構造もD5の対称性で平均化され，その正確な構造を決定できなかった．本研究では，外部領域と内部領域を個別に精密化することができるクライオ電子顕微鏡単粒子解析法を用いることにより，ヘモシアニンの非対称な内部構造を決定することができた．本研究により，対称性がミスマッチした分子の構造解析におけるクライオ電子顕微鏡解析の有用性が示された．
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