Structural analysis of clock protein complex by combined deuterium-assisted small-angle neutron scattering and analytical ultracentrifugation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K15051
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43040:Biophysics-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Morishima Ken 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (40812087)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 時計タンパク質複合体 / コントラスト同調中性子小角散乱（CM-SANS） / X線小角散乱（SAXS） / AUC-SAS

Outline of Final Research Achievements

To understand the mechanism of circadian oscillations by cyanobacterial clock proteins (KaiA, KaiB and KaiC), it is necessary to clarify the structure and dynamics of the complexes formed by these proteins in solution. In this study, the formation behavior and solution structure of the KaiA-KaiC complex (AC complex), which promotes the phosphorylation of KaiC, were analyzed by an integrated method of analytical ultracentrifugation and small-angle neutron/X-ray scattering.

Free Research Field

生物物理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により解明されたAC複合体の溶液構造は、概日時計システムにおいて重要なKaiCのリン酸化亢進メカニズムの理解に寄与する。また、本研究の独自手法である「AUC-SAS法」はKaiA-KaiC相互作用のように解離-会合速度が速い平衡系における複合体構造解析に大変有用であることが示された。したがって同様の複合体系の溶液構造解析にも応用されることが期待される。