| 研究課題/領域番号 |
21H02421
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43020:構造生物化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
杉本 宏 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (90344043)
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| 研究分担者 |
木村 哲就 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (70506906)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | クライオ電子顕微鏡 / ABCトランスポーター / ATP / 膜タンパク質 |
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| 研究成果の概要 |
鉄は、すべての生物において生命維持に必須な微量金属元素である。病原性細菌が宿主（ヒト）に感染した際には、宿主血液ヘモグロビンからヘム（鉄ポルフィリン錯体）の形で鉄を奪い取り、増殖に必要な多くの重要な機能に活用している。本研究では病原菌がヘムを細胞内に取り込むときに機能しているATP駆動型のヘムトランスポーターを研究ターゲットとし、その作動原理を明らかにすることが目的である。クライオ電子顕微鏡を用いた解析によってヘムトランスポーターの多状態での構造決定に成功した結果、分子の中心を通る基質輸送チャネルに大きな構造変化が起こることが明らかとなり、新たなヘム輸送サイクルのメカニズムが示唆された。
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| 自由記述の分野 |
構造生物学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究はBurkholderia cenocepacia (セノセパシア菌)という日和見感染菌が持っているヘムトランスポーターを解析の対象としている。この細菌は指定難病である嚢胞生線維症という遺伝病患者の気管支や肺に感染しやすい細菌である。1990年代から多剤耐性菌の出現が臨床現場から報告されており、この患者はセノセパシア菌との戦いが大きな課題となっている。鉄の輸送や代謝に関わるタンパク質をターゲットとしたワクチン開発や治療薬の開発が試みられていることから、本研究で明らかにする構造情報は、創薬・医薬の基礎的な面で社会へ貢献する。
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