| 研究実績の概要 |
アクチンは、ATP結合クレフトをはさむ二つの大きなドメインからなる。らせん状のアクチン繊維の形成時にはドメインが回転し、捻れの少ない平板化したF型アクチン構造をとる（Oda, Nature, 2009）。近年の電子顕微鏡技術の発展によって、3.6オングストローム分解能のADPアクチン繊維構造が明らかとなり、繊維中のアクチン分子間の相互作用様式がわかってきた（von der Ecken, Nature, 2016）。しかし、重合に伴うATP加水分解機構や、なぜADP繊維はATP繊維よりも不安定で脱重合しやすいのか、といったアクチンの基本的な特性の理解には至っていない。このためには、F型アクチンの構造を、異なるヌクレオチド状態で、なおかつ水分子やカチオンなどのリガンド位置を確定できるレベルの高分解能で決定することが必須である。本研究課題では、ゲルゾリンファミリータンパク質をアクチン縦ダイマー安定化テンプレートとして利用する新たな系を用いることで、異なるヌクレオチド状態のF型アクチン結晶構造を、リガンド結合部位まで識別できる2.0オングストローム以上の高分解能で決定する。さらに構造情報に基づいた各種生化学実験をおこなう。得られた結果から、重合に伴うATP加水分解、それに伴う繊維構造の不安定化などのアクチンダイナミックスの基本原理、及びゲルゾリンファミリータンパク質の繊維切断機構を明らかにする。
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