| 研究課題/領域番号 |
18K06148
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
金井 隆太 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (50598472)
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| 研究分担者 |
恒川 直樹 東京大学, 定量生命科学研究所, 特任研究員 (90638800)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | Na+,K+-ATPase / 能動輸送 / 膜蛋白質 / X線結晶構造解析 / 脂質二重膜 |
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| 研究実績の概要 |
Na+,K+-ATPaseによるNa+選択機構の解明を目的として、本年度は既に結晶が得られていたE1.nNa+状態の高分解能での構造解析を目指した。塩の種類の最適化や脱水処理、また界面活性剤の最適化により、結晶のサイズのみならず、大幅に結晶性の改善に成功し、結合したイオンを解像できる程度の分解能を得ることができた。現在、構造精密化に取り組んでいる。
また、結合したイオン種を正確に同定するために、塩の種類、濃度を変えてイオンの結合構造の変化や異常分散シグナルの検出を試みている。現在、いくつかの回折データが得られ、構造精密化中である。
さらに本課題では当初、想定していなかったE1.nNa+状態の結晶内の脂質二重膜の可視化について、予備実験を行ったところ、十分達成できる足掛かりを得ることができた。Na+,K+-ATPaseと脂質二重膜との相互作用の重要性はこれまでに生化学的に示されてきたものの、構造的には十分明らかにすることが出来ていなかったが、本研究によりその可能性を示し、学術的にとても重要な一歩となった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は既に結晶が得られていたE1.nNa+状態の高分解能での構造解析を目標とした。結晶化実験に関しては当初、計画していた様々な取り組みを十分行うにまでは至っていないが、それでも結合したイオンを解像できる程度に分解能を改善でき、想定した成果をおおむね予定通り得られている。
また、当初、予想していなかった、学術的に極めて重要な結晶内の脂質二重膜構造の解明に繋がる足掛かりを得ることもできた。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は実験計画に多少の変更はあるものの、想定以上の成果を得られている。今後は当初の計画に加えて、今年度十分にはできなかった、より良い結晶を得るための様々な方策に取り組む。また、当初、想定していなかった結晶内の脂質二重膜の可視化も積極的に推進するためにエフォートを増やして取り組む。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度は当初、予想していなかった、学術的に非常に重要な結晶内の脂質二重膜構造の解明に繋がる手がかりが得られ、より確実なものにするために当初、想定していた成果発表をやや抑えて、実験の遂行に集中した。また、それに応じて、結晶化について、より良い結晶を得るための様々な挑戦よりも、現状の方法を微調整する程度にし、とにかく沢山、結晶を作ることに比重を置いた。したがって、それらに関連した費用が想定したよりもかからなかったが、次年度以降に成果発表やより良い結晶を得るための実験を行うために研究費を使用する。
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