Structural and functional study for mitohocndrial large channel formation.

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本研究はミトコンドリアが正常に機能するために必要な巨大チャネルタンパク質複合体がどのような機能を果たしているのかを明らかにするために、クライオ電子顕微鏡を用いた構造生物学的アプローチによって、その立体構造を決定し、巨大チャネルタンパク質複合体の分子メカニズムを解明することを目的としている。本年度は、巨大チャネルタンパク質をコードしたプラスミドを作成し、酵母細胞に導入することで、巨大チャネルタンパク質複合体の大量発現をおこなった。さらに、精製ミトコンドリアから界面活性剤で可溶化し、アフィニティー精製によって巨大チャネルタンパク質複合体の精製をおこなった。BN-PAGEおよびゲル濾過精製の結果、精製されたタンパク質が複合体を形成していることがわかった。続いて、クライオ電子顕微鏡を用いた構造解析では、非常に小さなタンパク質粒子が観察された。そのため、クライオ電子顕微鏡での観察、特にグリッド上でタンパク質複合体が解離していると考えられる。さらに、3つの異なる巨大チャネルタンパク質複合体の精製に成功している。これらについても複合体として精製できているが、グリッド上で解離する可能性もある。まずは粒子が解離しない、すなわちグリッド上で適切なサイズの粒子が観察されるターゲットから優先的に構造解析を行う必要があると考えている。来年度は、グリッド上でも安定的に複合体を形成することができる精製条件を探索する予定である。