2019 年度研究成果報告書

カルシウムポンプによる組織特異的なカルシウムイオン制御機構の結晶学的解明

研究課題

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研究課題/領域番号	16H04748
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	構造生物化学
研究機関	東京大学
研究代表者	小川治夫東京大学, 定量生命科学研究所, 准教授 (40292726)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	膜蛋白質 / イオンポンプ蛋白質 / X線結晶解析
研究成果の概要	細胞内Ca2+濃度は、小胞体膜に存在するCa2+ポンプであるSERCAにより組織特異的に制御されるが、その制御機構を原子構造に基づいて理解することが本研究の最終目標である。骨格筋特異的なSERCA1aのみならず、心筋特異的なSERCA2a、house-keepingポンプで小胞体での蛋白質品質管理に密接に関連するSERCA2b、近年その機能の重要性が明らかになりつつあるSERCA3といった、生物学的・医学的に重要で疾患とも密接に関連する他アイソフォームまで対象を広げ、その結晶解析を手がかりに、組織特異的な細胞内Ca2+制御機構の理解へ向けた構造的研究を目指した。
自由記述の分野	構造生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究対象は、生物学的・医学的に重要で疾患とも密接に関連するにも拘らず、生体内に極少量しか存在しないことから、これまで手の施しようの無かったものである。従ってその解析自体が細胞におけるCa2+制御機構の理解に大きく貢献するものであり、学術的に大きな意義を持つ。また、心筋細胞のみならず、皮膚異常角化症や糖尿病患者の細胞におけるCa2+制御機構の理解に飛躍的な進歩をもたらす可能性を秘めている。得られた結果は、直接的に創薬に結びつくものであり、社会貢献も大いに可能である。