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クライオ電子顕微鏡による V型ATPaseの回転機構の解明

使用冷冻电子显微镜阐明 V 型 ATP 酶的旋转机制

基本信息

批准号：
20H03231
负责人：
横山謙
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Kyoto Sangyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

V型ATPase (V-ATPase) は、膜横断的なプロトン移動と、ATPの合成もしくは分解をエネルギー共役させる回転分子モータータンパク質である。クライオ EM による単粒子解析は、結晶化条件に拘束されることなく、そのため V-ATPase が働いている様々な溶液条件での構造を得ることを可能とする。さらに構造のクラス分けにより、同じ溶液条件で取りうる複数構造を決定することもできる。我々は、真核生物の V-ATPase の先祖と考えられるバクテリア由来の V-ATPase (V/A-ATPase) を研究材料として用い、ATP結合待ち条件（ATP低濃度条件）、触媒反応待ち条件（ATP濃度飽和条件）、および加水分解反応が遅くなるATPアナログであるATPγSの飽和濃度条件でナノディスクに再構成したV/A-ATPaseを反応させた。それぞれの反応液からクライオグリッドを作成し、クライオ電顕で撮影した。それぞれの条件での構造を比較することで、以下のことが判明した。従来ATPの結合と同時に回転すると考えられていたが、ATPが結合直後の構造が得られたことから、ATPの結合後に回転することがわかった。また、ATP加水分解待ち条件で得られた構造では、ATP加水分解が起こる触媒部位にADPが結合していた。このことから、ATPの加水分解と回転が同時に起こることが示唆された。以上の結果より、V1部分の三つの触媒部位で起こる触媒イベントと120度ステップが同時起こることがわかった。

V-type ATPase (V-ATPase), cross-sectional membrane transfer, ATP synthesis, synthesis, decomposition, and co-operation. In this paper, the results of EM analysis, crystallization conditions, restriction and crystallization conditions of particle analysis, crystallization conditions, V-ATPase conditions and solution conditions were studied. In order to make a decision, we should use the same solution condition to make a decision. The progenitor of eukaryote V-ATPase, the origin of V-ATPase (V/A-ATPase), the research material of V-ATPase (V/A-ATPase), the condition of ATP (low degree of ATP), the condition of catalyst reaction (ATP degree and condition), Add water to decompose the ATP γ S into ATP and the degree condition into V/A-ATPase. Make sure that the anti-liquid is used to make a production, and that you can make a video summary of the television. Please tell me that the conditions are better than those of you, and the following conditions will help you to find out. At the same time, the combination of ATP and ATP was used to make the test, and the combination of ATP and ATP was used to make the test. The reaction conditions were obtained by adding water to ATP and adding water to make the catalyst, and then the ATP was decomposed by adding water. The catalyst part was ADP combined with water. At the same time, when adding water to decompose the waste water, the ATP will start the alarm to show that it is instigated. As a result of the above results, in part V1, the catalyst is activated and the catalyst is activated at 120 degrees Celsius at the same time.