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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

基于肽原子分辨率成像方法的开发阐明自组装过程

基本信息

批准号：
22K14704
负责人：
中室貴幸
金额：
$ 2.91万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14704/
关键词：
ペプチド透過電子顕微鏡自己集合原子分解能単分子

项目摘要

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．

The research on aggregation phenomenon is generally important to science. It is important to understand the properties of physics and to obtain the basis for innovative design guidelines and for applied research. The structure analysis of organic middle molecules with kDa content and X-ray crystal structure analysis were carried out. For the purpose of analyzing the condensed substance of the mixture, the average molecular image is analyzed. On the one hand, the atomic force microscopy (AFM) method for single molecule observation is difficult to obtain fine structural information due to the limitation of decomposition energy in the horizontal direction. The background of this study is that the application of SMART-EM (Molecular Atomic Energy Time Decomposition Electron Microscopy) is a new method to improve the knowledge of self-organized phenomena. The number of selected molecules, such as MRSA, MRSA The SMART-EM method was developed for the analysis of self-assembly processes that depend on aggregation, and the dynamic light scattering method was developed for the analysis of molecular aggregation processes.