ペプチド原子分解能イメージング法開発に基づく自己集合過程の解明

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自己集合現象は広く科学一般の重要な研究分野であり，本研究ではペプチド凝集挙動に着目した研究を執り行う．ペプチド凝集挙動の解明は，物理的性質を理解するだけに留まらず創薬設計指針の獲得など基礎から応用研究まで重要とされる．ペプチドは数kDa程度の有機中分子であり，その構造解析にはNMRやX線結晶構造解析が重用されてきた．しかしながら，本質的に混合物である凝集体を解析する目的には，これらのアンサンブル平均の分子描像を与える分析ツールは適さない．一方，単分子観察法としての原子間力顕微鏡(AFM)では，水平方向への分解能の制限により精緻な構造情報の獲得がしばしば困難となる．このような背景のもと，初年度は本申請研究では広く自己組織化現象に対しての知識を進歩させる，新たなイメージング法として単分子原子分解能時間分解電子顕微鏡法(SMART-EM)の深化を目指した．数あるペプチド分子から，メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)の治療薬として注目を集めるダプトマイシン(cubicin)を概念実証のモデルとして選定した．カルシウム依存的な自己集合過程を精緻に解析するためのSMART-EM手法の開発，ならびに動的光散乱法などの分析手法を組み合わせることにより，ペプチド凝集挙動に対する分子レベルでの知見獲得を実現する分析方法を確立した．