| 研究実績の概要 |
アクチンは繊維体Fアクチンへの重合に伴い、結合ATPを加水分解する (Oda, Nature, 2009)。従ってアクチンATP加水分解機構を原子レベルで理解するためには、活性型のF型コンフォメーションアクチン構造が必須である。近年のクライオ電子顕微鏡技術の発展の恩恵を受け、3.1オングストローム分解能のFアクチン構造が報告されている (Chou, PNAS, 2019) 。しかし、これらの “近原子分解能”構造からは、加水分解反応の肝である水分子は同定できない。X線結晶構造解析はこの目的に適するが、その不定長繊維に会合する性質ゆえ、Fアクチンの単結晶化は不可能であった。申請者はFアクチン切断タンパク質フラグミンのN末端側ドメイン (F1) との複合体中で、アクチン分子が繊維重合を伴わずにF型コンフォメーションに固定されることを発見した。このF型アクチン結晶化システムを用い、加水分解前 (AMPPNP: ATPアナログ)、分解後 (ADP-Pi) 、Pi放出後 (ADP) 各構造を超高分解能 (1.15オングストローム) で決定した。本課題では、申請者が確立したF型アクチン結晶化システムを利用して、アクチンATP加水分解反応を原子分解能レベルで説明することを目指す。
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