動作中のミトコンドリア膜透過装置TOM複合体を通過する前駆体タンパク質の動態解析

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20H02583
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分28040:ナノバイオサイエンス関連
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 荒磯 裕平 金沢大学, 保健学系, 助教 (20753726)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: ミトコンドリア / タンパク質輸送 / TOM複合体 / 膜タンパク質複合体 / 高速原子間力顕微鏡

研究成果の概要

ミトコンドリアへのタンパク質搬入ゲートTOM複合体の過剰発現株を構築し、精製試料を用いてHS-AFM解析を行った。精製TOM複合体は溶液中で３量体構造をとり、安定なコア２量体と単量体へ解離しやすいことが示唆された。さらに観察中のTOM複合体に基質タンパク質を添加し、両者の相互作用をリアルタイム観察する実験系を確立した。様々な基質タンパク質を用いて、TOM複合体による基質認識領域の同定を試みている。

自由記述の分野

構造生物化学、生化学、ナノバイオサイエンス

研究成果の学術的意義や社会的意義

TOM複合体は３量体と２量体の二つの分子種が混在した不均一状態であり、TOM複合体の機能の実態に迫るには、狙ったフォームだけを取り出して１分子解析する新規手法の確立が必要である。我々はHS-AFMを用いて３量体TOM複合体の解離と基質認識機構を観察し、従来手法では解析することの難しかったTOM複合体のダイナミクスを可視化することができた。本成果を起点にTOM複合体の新たな分子機構解明が期待される。