B3-3 高分解能クライオ電子顕微鏡解析
世界最高の実績をもつ高性能クライオ電子顕微鏡を利用した構造解析
[1] 支援担当者
| 所属 | ①大阪大学 蛋白質研究所 | |
|---|---|---|
| 氏名 | ①加藤貴之、廣瀬未果、丹澤豪人、川本晃大、杉田征彦、岸川淳一、中川敦史 | |
| AMED 事業 |
ユニット／領域名 課題名 |
構造解析ユニット（構造解析領域） 創薬等ライフサイエンス研究のための相関構造解析プラットフォームによる支援と高度化 （創薬等ライフサイエンス研究のための多階層構造生命科学解析技術の支援と高度化） |
| 代表機関 代表者 |
大阪大学 中川 敦史 |
|
| 支援技術のキーワード | 相関構造解析、クライオ電子顕微鏡、単粒子解析法 | |
[2] 支援技術の概要
高効率クライオ電子顕微鏡解析 凍結試料のスクリーニングを凍結試料を再利用可能な状態で回収できる200kVクライオ電子顕微鏡で行い、高分解能用のデータを300kVの高性能クライオ電子顕微鏡で収集する。
難結晶性分子の構造解析 生体分子のクライオ電子顕微鏡画像から構造解析を行う、いわゆる単粒子再構成法を世界トップレベルの環境で提供。
巨大分子複合体の構造解析 非常に複雑で巨大な複合体の構造解析を実績に基づいた試料作製から実施する。
多様なコンフォメーションの解析 溶液中の分子は、多様なコンフォメーションをとっているが、これらは機能発現と相関がある。この構造解析を自動撮影による大量画像取得と高性能GPGPUマシンにより可能にする。
[3] 支援技術の利用例
低分子化合物結合状態の可視化。
クライオ電子顕微鏡単粒子解析の支援例。（左）2.1Åで解析された酵素。（右）酵素に結合している500Da未満の低分子。
> 鏡像対称分子の分類による高分解能構造解析。
この例では１：１の割合で生成される鏡像関係にあるタンパク質複合体を分類した。それによって飛躍的に分解能が改善された。
> 巨大膜蛋白質複合体の2Å台分解能解析。
[4] 支援担当者の研究概要
これまで支援担当者達はクライオ電子顕微鏡による分子モーター、ウイルス、リボソームをはじめとした様々な生体高分子の構造解析を行ってきた。
また、クライオ電子顕微鏡の開発にも携わっており、その経緯を通してつ使った知識に基づいた高分解能構造解析の手法についても開発している。
より高分解能に、より便利にをコンセプトに誰でも構造解析ができる技術開発と技術提供を行う。
◊ 凍結試料を回収し、再利用できる利点を生かした高効率のクライオ電子顕微鏡解析システム
