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2023 年度 実績報告書

量子ビーム相関解析法による生体高分子構造・ダイナミクスの探求

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0071
研究機関京都大学

研究代表者

井上 倫太郎  京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (80563840)

研究分担者 杉山 正明  京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (10253395)
守島 健  京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (40812087)
奥田 綾  京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (80825646)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2024-03-31
キーワード中性子散乱 / 重水素化
研究実績の概要

最終年度であった2023年度はCOVID19が二類から五類感染症へと移行したことにより、滞在先の研究者のPorcar博士とMartel博士との相談の上、五月初旬から六月中旬までの一か月程若手研究者二名をラウエ・ランジュバン研究所(ILL)へ滞在を行った。滞在時には、二つの研究テーマを行った。一つ目の研究テーマとして、KaiA, KaiB, KaiCから構成される時計タンパク質複合体同士のKaiAのサブユニット交換をILLの小角中性子散乱装置D22に設置されているSAXS/SANS同時測定により追跡を行った。事前に行った超遠心分析測定からはサブユニット交換の存在が確認されたものの、SAXS/SANS同時測定からはKaiAのサブユニット交換を実測することが出来なかった。この結果から、KaiAのサブユニット交換は非常に速い時定数を有することが強く示唆された。二つの研究テーマとして、四つのドメイン(a,b,b',a')から構成されるER-60の特に酸化的フォールディングに強く関与するa,a'のみの選択的計測をセグメント重水素ER-60を用いて行った。なお、セグメント重水素ER-60はドメインライゲーション技術と重水素化技術の併用により作成した。セグメント重水素ER-60、通常のER-60と比較して構造的に不安定であるため凝集物や分解物が溶液中に共存する。それらの影響を除去するために、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)SANS(SEC-SANS)測定を行った。その結果、世界で初めて凝集物や分解物の寄与の無いER-60のa,a'のみの選択的計測に成功した。得られた散乱曲線は分子動力学シミュレーション等を用いて解析を進めている。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ILL(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      ILL
  • [雑誌論文] Mechanistic Modeling of Amyloid Oligomer and Protofibril Formation in Bovine Insulin2024

    • 著者名/発表者名
      Yuzu Keisuke、Imamura Hiroshi、Nozaki Takuro、Fujii Yuki、Badawy Shaymaa Mohamed Mohamed、Morishima Ken、Okuda Aya、Inoue Rintaro、Sugiyama Masaaki、Chatani Eri
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology

      巻: 436 ページ: 168461~168461

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2024.168461

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Internal dynamics of multidomain protein as revealed by an optimized neutron spin echo measurement and all-atom molecular dynamics simulation2023

    • 著者名/発表者名
      Inoue Rintaro、Oroguchi Tomotaka、Oda Takashi、Farago Bela、Martel Anne、Porcar Lionel、Sato Mamoru、Sugiyama Masaaki
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 5 ページ: 043154-1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.5.043154

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of K-binding factor involved in water-soluble complex of menaquinone-7 produced by <i>Bacillus subtilis natto</i>2023

    • 著者名/発表者名
      Chatake Toshiyuki、Yanagisawa Yasuhide、Murakami Risa、Ohsugi Tadanori、Sumi Hiroyuki、Takata Takumi、Okuda Aya、Morishima Ken、Inoue Rintaro、Sugiyama Masaaki
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 174 ページ: 383~389

    • DOI

      10.1093/jb/mvad051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Derivation of the small-angle scattering profile of a target biomacromolecule from a profile deteriorated by aggregates. AUC?SAS2023

    • 著者名/発表者名
      Morishima Ken、Inoue Rintaro、Sugiyama Masaaki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Crystallography

      巻: 56 ページ: 624~632

    • DOI

      10.1107/S1600576723002406

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Dynamics of multi-domain protein2023

    • 著者名/発表者名
      3.R. Inoue, T. Oda, K. Morishima, T. Tominaga, H. Nakagawa, N. Aizawa, Y. Kawakita, M. Sato, M. Sugiyama
    • 学会等名
      8th International Symposium of Quantum Beam Science (ISQBS2023)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of solution structure of CYP105A1 with small angle X-ray scattering2023

    • 著者名/発表者名
      A. Okuda, Y. Yunoki, M. Shimizu, R. Inoue, M. Sugiyama
    • 学会等名
      2023 International Joint Meeting of the 23rd International Conference on Cytochrome P450 and the 38th Annual Meeting of the Japanese Society for the Study of Xenobiotics - 2023 ICCP450/JSSX, Japan
    • 国際学会
  • [学会発表] Oscillation system of cyanobacterial circadian clock system revealed by an integral approach with SAXS, SANS and AUC2023

    • 著者名/発表者名
      M. Sugiyama, K. Morishima, Y. Yunoki, R. Inoue, N. Sato, H. Yagi, K. Kato
    • 学会等名
      26th Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography - IUCr 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural analysis of clock protein complex in solution by the integrated approach with analytical ultracentrifugation and small-angle scattering.2023

    • 著者名/発表者名
      7.K. Morishima, Y. Yunoki, M. Shimizu, N. Sato, R. Inoue, H. Yagi, K. Kato, M. Sugiyama
    • 学会等名
      26th Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography - IUCr 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of efficient multiple domain ligation method for proteins2023

    • 著者名/発表者名
      A. Okuda, M. Shimizu, R. Inoue, R. Urade, M. Sugiyama
    • 学会等名
      26th Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography - IUCr 2023
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      https://www.rri.kyoto-u.ac.jp/PSlab/

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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