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F_1-ATPaseは、極めて高い効率でATP加水分解のエネルギーを回転運動に変換していることが知られている。しかしながら、なぜ高効率に化学エネルギーを力学的仕事に変換できるのかは分かっていない。これは、F_1のトルク発生ユニットである、βサブユニットの解析が遅れているからに他ならない。βサブユニットはATPの結合や解離に伴い大きく構造変化していることが知られており、この構造変化とトルクの関係を明らかにすることを目的とする。また、βサブユニット1分子を操作できる系を開発し、βサブユニットの構造変化の大きさと回転がどのように相関するかも明らかにする。本年度はβサブユニットの1分子操作・計測系の開発に注力した。βサブユニットの最も大きく構造変化すると考えられているC末部分にCys残基を遺伝子的に導入し、Biotin-streptavidinを介して、長鎖DNAを結合させた。また、DNAの反対側の末端には光ピンセットで操作するためのビーズを結合させてある。これ以外にも、F_1ATPaseの回転を可視化するためのビーズもγサブユニットに結合させている。このような状態で、回転しているF_1ATPaseのを見つけ、その近傍にあるビーズを光ピンセットを用いて引っ張り、βサブユニットに力を加えたところ、回転速度に変化が見られた。しかしながら、この現象が真にβサブユニットに力が加わって見られた変化であるか確認できていないため、その検証を行っている。
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