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2018 年度 実績報告書

1分子生物物理解析に立脚した脂質輸送タンパク質の作動機構の解明

公募研究

研究領域脂質クオリティが解き明かす生命現象
研究課題/領域番号 18H04667
研究機関東京大学

研究代表者

渡邉 力也  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 客員研究員 (30540108)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード1分子生物物理 / 膜タンパク質 / 脂質輸送 / MEMS
研究実績の概要

細胞や細胞小器官を外界と仕切る生体膜は、リン脂質の2重層から構成されているが、その脂質組成は均一ではなく、内層と外層で大きく異なること(非対称性)が知られている。細胞内では、脂質組成の非対称性によりアポトーシスなどの様々な生理機能が制御されているため、非対称性の維持および崩壊のメカニズムの解明は、学術・産業の両面において急務とされている。この脂質組成の非対称性の制御には脂質輸送体が深く関わっている。近年、脂質輸送体の解析から、非対称性の制御機構の解明を目指す研究が盛んに行われているが、輸送機能を単分子レベルで高感度に解析することは困難であり、依然として不明な点が多い。そこで、本年度、私たちがこれまで自主開発してきた「生体膜マイクロチップ」および「タンパク質の1分子計測技術 」を総動員・発展させ、脂質輸送体の“輸送”に関する1分子生物物理計測を世界に先駆けて実現した。そして、網羅的な1分子解析を通じて、脂質輸送体の1種であるTMEM16Fの作動機構に関する新しい知見を獲得することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度、私たちがこれまで自主開発してきた「生体膜マイクロチップ」および「タンパク質の1分子計測技術 」を総動員・発展させ、脂質輸送体の“輸送”に関する1分子生物物理計測を世界に先駆けて実現した。また、網羅的な1分子解析を通じて、脂質輸送体の1種であるTMEM16Fの作動機構に関する新しい知見を獲得することができたため、おおむね研究は順調に進捗しているといえる。

今後の研究の推進方策

本年度、私たちがこれまで自主開発してきた「生体膜マイクロチップ」および「タンパク質の1分子計測技術 」を総動員・発展させ、脂質輸送体の“輸送”に関する1分子生物物理計測を世界に先駆けて実現した。そして、網羅的な1分子解析を通じて、脂質輸送体の1種であるTMEM16Fの作動機構に関する新しい知見を獲得することができた。今後は、他の脂質輸送体の1分子計測を通じて、脂質輸送に関わる作動機構の普遍性、特異性の理解を目指すつもりである。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] High-throughput single-molecule bioassay using micro-reactor arrays with a concentration gradient of target molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Komatsu, T., Sakamoto, S., & Noji, H.
    • 雑誌名

      Lab on a Chip

      巻: 18 ページ: 2849-2853

    • DOI

      10.1039/c8lc00535d

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single molecule analysis of phospholipid scrambling by TMEM16F2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Sakuragi, T., Noji, H., & Nagata, S.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 115 ページ: 3066-3071

    • DOI

      10.1073/pnas.1717956115

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single molecule analysis of membrane transporter activity by using a microsystem2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Soga, N., Ohdate, S., & Noji, H.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1700 ページ: 321-330

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-7454-2_17

    • 査読あり

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公開日: 2019-12-27  

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