物理的に妥当な関係式による生体分子モーターF1-ATPaseのエネルギー論の展開

使用物理有效的关系表达式开发生物分子运动 F1-ATP 酶的能量学

基本信息

  • 批准号:
    19H01864
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.48万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2019-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

生体分子モーターF1-ATPaseの回転速度が、ATPをエネルギー源として分解して回転しているときと、ATPを合成しながら回転しているときとでは、基質であるATPおよびADPの濃度に対して異なる依存性を示す、という結果を2021年度に得ていたが、その実験において用いていた装置の問題により、F1-ATPaseにATPを合成させるために外部から加えていたトルクの大きさが非一様になってしまっていたことが判明した。そのため、トルクが一様になるように実験装置を調整した上で、全ての測定を再び行い直した。再測定で得られた結果は、前の結果と定性的には同じであり、特に、F1-ATPaseの回転速度の基質濃度依存性がATP分解と合成とで非対称である、という結論は影響なく保たれることが分かった。また、この結果によって、F1-ATPaseにおけるATP分解と合成との間の非対称性が、外部から加えるトルクに多少の非一様性があっても保たれるロバストな性質であることが明らかになった。さらに、得られた実験結果が数理モデルによって再現できるかを、数値計算を行って調べた。その結果、既存のモデルを微調整するだけで、定性的なレベルにとどまらず定量的にも実験結果を再現することに成功した。このモデルは、従来のHarada-Sasa等式を用いて得られた実験結果に基づいて提案されたものであり、今回の結果は別の角度からこのモデルの妥当性を検証したと位置付けられる。また、この結果によって、従来のHarada-Sasa等式をF1-ATPaseの実験で用いることの妥当性が補強されたと言える。
The recovery rate of biological molecule F1-ATPase, ATP production, ATP synthesis, ATP and ADP concentration are different. F1-ATPase ATP synthesis is not a single process. The device is adjusted to the correct position. The substrate concentration dependence of ATP decomposition and synthesis was determined. The results of ATP decomposition and synthesis in F1-ATPase are asymmetric, and the external effects of ATP decomposition and synthesis are asymmetric. The result of the calculation is that the mathematical model is reproduced and the numerical model is adjusted. The results, existing parameters, and qualitative parameters were adjusted to reproduce the results. The Harada-Sasa equation is used to obtain the results of the test. The results of the test are based on the results of the test. The results of the test are based on the results of the test. The results of the test are based on the results of the test. The Harada-Sasa equation for F1-ATPase was established by using the Harada-Sasa equation.

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
生体分子モーターF1のATP合成という目的に合った設計原理
生物分子马达F1 ATP合成的有目的设计原理
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Seya Atsumasa;Aoyagi Tatsuya;Itami Masato;Nakayama Yohei;Nakagawa Naoko;中山洋平;中山洋平,鳥谷部祥一;中山洋平
  • 通讯作者:
    中山洋平
Tight Chemomechanical Coupling of the F1 Motor Relies on Structural Stability
F1 电机的紧密化学机械耦合依赖于结构稳定性
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2020.04.039
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Tanaka Mana;Kawakami Tomohiro;Okaniwa Tomoaki;Nakayama Yohei;Toyabe Shoichi;Ueno Hiroshi;Muneyuki Eiro
  • 通讯作者:
    Muneyuki Eiro
Kinetic ratchet mechanism of F1-ATPase selectively suppresses hydrolysis of ATP
F1-ATPase 的动力学棘轮机制选择性抑制 ATP 水解
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Seya Atsumasa;Aoyagi Tatsuya;Itami Masato;Nakayama Yohei;Nakagawa Naoko;中山洋平;中山洋平,鳥谷部祥一;中山洋平;中山洋平,鳥谷部祥一;中山洋平,鳥谷部祥一
  • 通讯作者:
    中山洋平,鳥谷部祥一
自由エネルギーの浪費を抑えるF1-ATPaseの速度論的制御機構
F1-ATP酶抑制自由能浪费的动力学控制机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Seya Atsumasa;Aoyagi Tatsuya;Itami Masato;Nakayama Yohei;Nakagawa Naoko;中山洋平;中山洋平,鳥谷部祥一;中山洋平;中山洋平,鳥谷部祥一
  • 通讯作者:
    中山洋平,鳥谷部祥一
F1_-ATPaseにおけるATP合成/分解の非対称性
F1_-ATP酶中ATP合成/降解的不对称性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    中山洋平;鳥谷部祥一
  • 通讯作者:
    鳥谷部祥一
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