| 研究課題/領域番号 |
16087210
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
佐藤 主税 独立行政法人産業技術総合研究所, 脳神経情報研究部門, 研究グループ長 (00357146)
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| 研究分担者 |
川田 正晃 独立行政法人産業技術総合研究所, グリッド研究センター, 主任研究員 (20356843)
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| キーワード | タンパク質 / 3次元構造決定 / 電子顕微鏡 / ナノテクノロジー / 画像情報処理 / ニューラルネットワーク / グリッドコンピューティンク / クライオ電顕 |
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| 研究概要 |
1 TRP channe1は細胞膜に存在し、情報伝達物質と結合することにより、分子内イオン通路を開いてCaイオンを導入し、細胞内部へと情報を伝達する。本チャンネルは、温度感受や酸化ストレスおよび浸透圧の検知、発生・分化、味覚等々、様々のセンサー的な役割を担っている。しかし、その構造は全く未知であった。本研究では、その中で最も生理学的に研究されてきたTRPC3を前年度の負染色電顕法からさらに進めてクライオ電顕法画像より単粒子解析し、隙間だらけの膨れあがった2重入れ子構造を持つことを解明した。そこでの張り出したアンテナ状の構造が3次元的な結合スペースをつくり出し、IP3リセプターPLCγの様々な制御タンパク質を同時に結合することを可能にしている。これは多様な刺激のセンサーであるTRPチャンネルとしては極めて理にかなっている。
2 ATPはエネルギー源として有名だが、痛みを感じるときの細胞間情報伝達物質でもある。P2Xはそれ自体がイオンチャンネルであり、ATPとの結合によって開くが、構造は未だに解明されていなかった。我々はP2X2を負染色電顕法により単粒子解析し、全体として花瓶の様な形の3量体であることを解明した。現在、さらにクライオ電顕を用いて構造を解明している。本受容体種は様々の遺伝病の原因と考えられており、痛覚異常等の遺伝病解明に役立てたい。
3 γ-secretaseは一回膜貫通型タンパク質を細胞膜内で切断する酵素であり、アルツハイマー症の原因と考えられている脳血管中の蓄積物と深く関連する。このγ-secretaseの3次元構造解明に、東大の岩坪・富田・浜窪等との共同研究により成功し、速報誌で発表した。負染色法では、到達分解能は限られており、クライオ画像から詳細な超分子複合体構造に迫ることが現在の焦点となっている。
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