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2012 年度 研究成果報告書

時を生み出すタンパク質KaiCにおけるATPase自己抑制・温度 補償機構

研究課題

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研究課題/領域番号 22687010
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 生物物理学
研究機関分子科学研究所 (2012)
名古屋大学 (2010-2011)

研究代表者

秋山 修志  分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 教授 (50391842)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
キーワード生物物理 / 生物時計 / 分光学 / 小角散乱
研究概要

本課題の主要な研究成果は,X線小角散乱を始めとする各種分光法を用いてKaiCの動的構造変化を捉えたことである.KaiCはドーナツを2つ積み上げたような2重のリング状構造をしており,片方のリングにある「周期を規定するATPase」の制御状態と密に連動して,もう片方のリング半径が膨らんだり,縮んだりを繰り返す.あたかも,心臓が拍動するかのように形状をリズミカルに膨張・収縮させることで,24時間周期で時を刻むことが解明された.また,KaiCの分子鼓動が蛍光分光法でリアルタイム計測できるようになった.これらの成果により,KaiCに内包された周期決定因子と離合集散プロセスをカップリングさせる分子機構の一端が解明された.

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (17件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Structural and dynamic aspects of protein clocks: How can they be so slow and stable?2012

    • 著者名/発表者名
      Akiyama S
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Life Sciences

      巻: 69 ページ: 2147-2160

    • 査読あり
  • [雑誌論文] タンパク質時計―時間と空間の狭間を漂うように―2012

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 52 ページ: 102-103

  • [雑誌論文] Visualization of circadian ticking of cyanobacterial clock protein KaiC in real time2011

    • 著者名/発表者名
      Mukaiyama A, Kondo T, Akiyama S
    • 雑誌名

      SPring-8 Research Frontiers

      ページ: 46-47

  • [雑誌論文] Octuple Cuvette for Small-angle X-ray Solution Scattering2011

    • 著者名/発表者名
      Akiyama S., Hikima T
    • 雑誌名

      J. Appl. Cryst

      巻: 44 ページ: 1294-1296

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tracking and Visualizing the Circadian Ticking of the Cyanobacterial Clock Protein KaiC in Solution2011

    • 著者名/発表者名
      Murayama Y., Mukaiyama A., Imai K., Onoue Y., Tsunoda A., Nohara A., Ishida T., Maeda Y., Terauchi K., Kondo T. and Akiyama S
    • 雑誌名

      EMBO J

      巻: 30 ページ: 68-78

    • 査読あり
  • [雑誌論文] KaiCタンパク質による概日時間2011

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志,近藤 孝男
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 30 ページ: 1269-1276

  • [雑誌論文] 時計タンパク質KaiCの概日性分子鼓動2011

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志,向山 厚
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 29 ページ: 1281-1284

  • [雑誌論文] Quality control of protein standards for molecular mass determinations by small-angle X-ray scattering2010

    • 著者名/発表者名
      Akiyama S
    • 雑誌名

      J. Appl. Cryst

      巻: 43 ページ: 237-243

    • 査読あり
  • [雑誌論文] X線小角散乱でナノ空間を照らし出す2010

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 雑誌名

      現代化学

      巻: 468 ページ: 54-58

  • [学会発表] Tracking and Visualizing Intramolecular Feedback in Cyanobacterial Clock Protein KaiC2013

    • 著者名/発表者名
      Akiyama S
    • 学会等名
      The 5th Japan-Taiwan joint meeting on neutron and X-ray scattering
    • 発表場所
      Tokai, Japan
    • 年月日
      2013-02-26
  • [学会発表] Tracking and Visualizing Intramolecular Feedback in Cyanobacterial Clock Protein KaiC2012

    • 著者名/発表者名
      Akiyama S
    • 学会等名
      The 12th KIAS Conference on Protein Structure and Function
    • 発表場所
      Seoul(Korea)
    • 年月日
      2012-10-11
  • [学会発表] Kaiタンパク質時計の源振の分子科学的解明に向けて2012

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 学会等名
      第19回時間生物学会学術大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2012-09-16
  • [学会発表] 時計タンパク質のダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 学会等名
      放射光将来光源利用サイエンス若手シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2012-08-18
  • [学会発表] 時計タンパク質KaiCの概日性分子鼓動2012

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 学会等名
      12蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2012-06-22
  • [学会発表] Circadian ticking of cyanobacterial clock protein KaiC in solution2012

    • 著者名/発表者名
      Akiyama S
    • 学会等名
      Structure to Dynamics: for Our Understanding of Protein-Protein Interactions
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2012-05-16
  • [学会発表] タンパク質時計に秘められた秩序ある遅いダイナミクス~ 源振の分子科学的解明と新光源への期待2012

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 学会等名
      第25回日本放射光学会年会
    • 発表場所
      鳥栖市民文化会館
    • 年月日
      2012-01-07
  • [学会発表] Circadian Pacemaker of Cyanobacteria by Intra-molecular Feedback of KaiC ATPase2011

    • 著者名/発表者名
      Akiyama S. and Kondo T
    • 学会等名
      GCOE International Symposium
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2011-11-26
  • [学会発表] X線小角散乱を用いた動的構造解析 ~ シアノバクテリア時計蛋白質の概日性分子鼓動 ~2011

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 学会等名
      第1回名古屋大学反応科学超高圧電子顕微鏡ワークショップ
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2011-11-21
  • [学会発表] Kaiタンパク質時計に秘められた秩序ある遅いダイナミクスKaiタンパク質時計に秘められた秩序ある遅いダイナミクスKaiタンパク質時計に秘められた秩序ある遅いダイナミクス2011

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 学会等名
      分子研研究会 「実験と理論による高次分子システムの機能発現の分子論的理解」
    • 発表場所
      分子科学研究所
    • 年月日
      2011-11-02
  • [学会発表] シアノバクテリア時計タンパク質KaiCの分子鼓動の可視化2011

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] Quality Control of Protein Standards for Molecular Mass Determinations by SAXS2011

    • 著者名/発表者名
      Akiyama S.,
    • 学会等名
      XXII Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      2011-08-23
  • [学会発表] シアノバクテリア時計タンパク質はどのようにして時を測るのか2011

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 学会等名
      理論計算領域オープンセミナー
    • 発表場所
      分子科学研究所
    • 年月日
      2011-04-04
  • [学会発表] Circadian Ticking of Cyanobacterial Clock Protein KaiC In Solution2010

    • 著者名/発表者名
      Akiyama S
    • 学会等名
      GCOE International Symposium: Protein structure and dynamics; from molecules to assembly
    • 発表場所
      Nagoya, Japan (招待講演)
    • 年月日
      2010-11-24
  • [学会発表] 時計タンパク質の構造変化と小角X線散乱測定による実時間解析時計タンパク質の構造時計タンパク質の構造変化と小角X線散乱測定による実時間解析変化と小角X線散乱測定による実時間解析2010

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 学会等名
      第1回高分子科学研究会
    • 発表場所
      Spring-8 (上坪講堂)
    • 年月日
      2010-11-06
  • [学会発表] シアノバクテリア時計タンパク質はどのようにして時を測るのか2010

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 学会等名
      第1回バイオ単分子研究会
    • 発表場所
      ATI会議室
    • 年月日
      2010-08-06
  • [学会発表] 時計タンパク質の複合体形成ダイナミクスと遅い構造転移 ~μs^<-1>からday^<-1>まで~2010

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 学会等名
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • 年月日
      2010-06-17
  • [図書] 放射光が解き明かす驚異のナノ世界"タンパク質によって操られている体内時計"2011

    • 著者名/発表者名
      秋山 修志
    • 出版者
      講談社ブルーバックス
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://bms.ims.ac.jp/AkiyamaG/index.html

  • [備考] (1)秋山 修志, "生物の不思議 ~ 体内時計 ~", サイエンスキャンプ, 2010年8月, SPring-8(普及棟) アウトリーチ活動

URL: 

公開日: 2014-08-29  

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