2020 年度研究成果報告書

新しい膜蛋白質含有ナノ粒子の構築と蛋白質膜組過程の精密探査

研究課題

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研究課題/領域番号	19K22395
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
研究機関	奈良先端科学技術大学院大学
研究代表者	塚崎智也奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (80436716)
研究期間 (年度)	2019-06-28 – 2021-03-31
キーワード	膜蛋白質
研究成果の概要	膜蛋白質の分子メカニズムを詳細に理解するためには１ユニットの膜蛋白質を測定できる新しい測定手法が必要であった。本研究では膜蛋白質含有ナノ粒子に着目し、２種類の膜蛋白質を組み込んだナノディスクを調製した。どちらも条件を最適化することで膜蛋白質を特定の２方向から高速原子間力顕微鏡で観察できた。さらに、１ユニットの膜タンパク質の動態を観測すべく、研究を進めた。本手法は今後の膜蛋白質の動態観察への応用が期待される。
自由記述の分野	構造生命科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	膜蛋白質の分子メカニズムを理解するには、膜に埋め込まれた状態で１分子観察する必要がある。本研究の２つの膜蛋白質の測定の成功例から、本手法はさまざまな膜タンパク質に適応可能な手法である。たとえば，次のような膜蛋白質の動態観察に有用であると考えられる。膜を隔ててシグナルを伝達する膜タンパク質では，本手法を用いることで膜の両側の構造変化を一度に確認することができ、リアルタイムでシグナル伝達の詳細を構造生物学的に理解できる。また、大きな構造変化を伴って物質を輸送するABCトランスポーターの脂質中での動態解析に適切な手法であると考えられる。