アクアポリン6のアニオン透過メカニズムの解明
【研究キーワード】
アクアポリン / 分子動力学計算 / 分子透過 / 細胞膜 / 浸透圧 / アニオン透過 / 水透過 / タンパク質立体構造予測 / 分子動力学シミュレーション / アニオン / 水分子 / 分子シミュレーション
【研究成果の概要】
膜貫通タンパク質であるアクアポリンによる分子の選択的透過機構を分子レベルで明らかにするために，分子動力学シミュレーションを行った．アニオンチャネルとして知られるアクアポリン6は実験による立体構造の報告がないため，タンパク質立体構造予測法によって構造をモデル化した．モデル化したタンパク質構造の生体膜中における安定性をシミュレーションにより確認した．さらに，塩化物イオンの透過経路を特定し，イオン透過時の透過経路内への水分子の充填が重要であることを分子レベルで明らかにした．
【研究の社会的意義】
立体構造予測法および分子動力学シミュレーション法を実験による立体構造の報告がない膜貫通タンパク質へ適応し，タンパク質による分子の選択的透過機構を分子レベルで明らかにしたことは，学術的意義がある．アクアポリンは高速かつ選択的な分子透過を実現している膜貫通タンパク質であり，そのようなタンパク質の分子透過機構の解明は，淡水化技術への応用を見据えたナノスケール細孔の開発にも繋がり，学術的・社会的に意義がある．
【研究代表者】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)