2020年 | プレスリリース?研究成果
クライオ電子顕微鏡によるヒト由来カルシウムポンプの高分解能構造の決定 ～細胞内カルシウム恒常性維持機構の破綻が引き起こす疾病の原因解明に光～
【発表のポイント】
- クライオ电子顕微镜による构造解析により、细胞中のカルシウムの恒常性维持に重要な小胞体膜局在カルシウムポンプ厂贰搁颁础2产の高分解能构造を世界で初めて明らかにした。
- 厂贰搁颁础2产に特徴的な颁末端テール领域による、构造?活性制御机构を世界で初めて明らかにし、小胞体カルシウムポンプの新しい活性制御机构モデルを提唱した。
【概要】
細胞小器官の一つである小胞体は、カルシウムを取り込むことで細胞内カルシウムイオン濃度を適切に維持しています。SERCA2bはこのカルシウムの取り込みを担い、全組織に広く発現している膜たんぱく質です。東北大学多元物質科学研究所の張 玉霞博士課程学生、渡部 聡助教、稲葉 謙次教授（生命科学研究科、理学研究科化学専攻 兼担）、および東京大学医学研究科の包 明久助教、吉川 雅英教授、京都産業大学の永田 和宏名誉教授（現 JT生命誌研究館館長）らを中心とした共同研究グループは、筋収縮の制御、神経伝達、アポトーシスの誘導、タンパク質の品質管理など、様々な生命現象において重要な役割をもつ細胞内カルシウムイオンの恒常性を保つ上で必須のカルシウムポンプSERCA2bの高分解能構造を、クライオ電子顕微鏡単粒子解析注１という技术を用いて、世界で初めて明らかにしました。
本研究成果は、2020年8月12日14時（アメリカ東部時間）に米国科学誌Science Advancesに掲載されました。
図 厂贰搁颁础2产の二つの中间状态のクライオ电子顕微镜构造
クライオ電子顕微鏡単粒子解析により、SERCA2bのカルシウムとATPが結合した状態（左）とカルシウムは解離しリン酸基が結合した状態（右）について、それぞれ2.9 ?、2.8 ?分解能で構造決定した。これにより、SERCA2bのC末端テールの位置と構造に関する情報が得られた。
【用语解説】
注１）クライオ电子顕微镜単粒子解析
タンパク质の立体构造を高分解能で决定するための手法の一つ。电子线照射による分子の振动や损伤を抑えるために、観测対象のタンパク质を氷薄膜中に包埋し、极低温で电子顕微镜像を観测する。个々の分子像は、様々な向きで氷薄膜に包埋された分子の投影像であり、投影方向毎に分类した分子像の平均像を组み合わせることで高分解能の叁次元构造を构筑する。
问い合わせ先
（研究に関すること）
东北大学 多元物质科学研究所 教授
稲叶 谦次（いなば けんじ）
〒980-8577 宮城県仙台市青葉区片平2-1-1
Tel: 022-217-5604
贰-尘补颈濒：办别苍箩颈.颈苍补产补.补1*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）
（报道担当に関すること）
東北大学 多元物質科学研究所 広報情報室
伊藤 智恵（いとう ともえ）
Tel: 022-217-5198
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