2019 年度研究成果報告書

細胞内におけるFoF1-ATP合成酵素１分子の回転計測技術の開発

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	18K19420
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分48:生体の構造と機能およびその関連分野
研究機関	東京大学
研究代表者	榎佐和子 (苙口佐和子) 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (50467635)
研究期間 (年度)	2018-06-29 – 2020-03-31
キーワード	分子モーター
研究成果の概要	細胞内のエネルギー通貨として知られるATPの主な合成系として、ミトコンドリアにおける酸化的リン酸化が知られており、その最終酵素であるFoF1-ATP合成酵素が回転運動によりATPを合成する。ATP合成反応の細胞内での調節については未だに不明な点が多いが、生きた細胞内のATP合成反応の直接的な計測はなされていない。本研究では、棒状金ナノ粒子の位置と回転を３次元で高時空分解能で計測できる技術を開発した。これは棒状金ナノ粒子をプローブとして、細胞内においてFoF1-ATP合成酵素１分子の回転をリアルタイムに計測する基盤技術となる。
自由記述の分野	生物物理
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、金ナノロッドをプローブとして細胞内のATP合成酵素の回転、すなわちATP合成活性を検出するための基盤技術を確立した。この手法は他の多くの酵素にも応用可能であり、本手法を病気と関連する酵素、病変細胞に応用することで、様々な病気のメカニズム解明や薬剤開発等の応用的研究にも大きく貢献することが期待できる。