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本研究では、X線1分子動態計測法と電子線単粒子解析法を組み合わせ、遷移過程における蛋白質の立体構造に時刻の情報を付加し、構造変化過程の全体像を明らかにする手法開発を目指して研究を遂行した。動的構造変化を起こす例として、pH依存性チャネル（KcsA）を用いて中性（閉状態）、酸性(開閉遷移状態)条件下で単粒子構造解析を行った。1分子動態観測については、観測中に中性から酸性へ溶液条件を変化させた際の１分子動態を計測した。単粒子構造解析で、X線結晶構造解析で得られていない、開閉構造変化の遷移過程の立体構造を捉え、時系列データが付加されている動画として得られるX線1分子動態計測データと比較して複数遷移状態の立体構造に時刻を付与する手法開発を行うことを目的とした。
この研究の目的を達するため、令和２年度は昨年度条件検討を行った試料作製条件を再検討し、昨年度得た初期構造から、高分解能構造を目指してデータの蓄積・解析を行った。また、X線1分子動態計測では、構造変化の遷移過程を明らかにすべく、中性条件、酸性条件、阻害剤の存在条件でのX線1分子動態計測を行った。その結果、単粒子構造解析について分解能が向上し、１分子動態計測との比較が可能となりつつある。１分子動態計測についてはデータの蓄積が順調に進み、構造変化の詳細な描像が可能となってきている。令和２年度にはKcsAチャネルの動態計測について学会発表を行っている。動態計測データと比較検討して、論文化を目指して観測データの詳細な解析を行っている。
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