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东京大学定量生命科学研究所の坪山幸太郎大学院生、泊幸秀教授らの研究チームは、1分子イメージング技术を用いて、シャペロンによってタンパク质の形がダイナミックに変化する様子を直接観察することに、世界で初めて成功しました。

タンパク质の一部は、「介添人」の役割を果たすシャペロンの助けを借りることにより、自身の形を変えることではじめて机能を発挥することができるようになります。このようなタンパク质は「クライアントタンパク质」と呼ばれ、がんやアルツハイマー病に関わるタンパク质など、细胞の中に少なくとも数百种类あることが知られています。しかし、シャペロンがクライアントタンパク质の形をどのように変化させるのかについては、これまで详しく调べる方法がなく谜に包まれていました。

今回研究チームは、クライアントタンパク质の一つであり、搁狈础サイレンシングの中核を司るアルゴノートの2つの异なる场所にそれぞれ异なる蛍光分子で目印をつけました。そして、1分子イメージング技术を用いることによって、シャペロンがこのアルゴノートの形を変化させる様子を直接観察しました。その结果、シャペロンにはアルゴノートを大きく开いて活性化するはたらきがあること、また、前半で働くシャペロンシステムと后半で働くシャペロンシステムがそれぞれ异なる机能を持ちながら、协调してアルゴノートの形を开くしくみが明らかになりました。

本成果は、シャペロンが様々なクライアントタンパク质の形を変え、その机能を活性化するしくみを解き明かす画期的な研究成果であるとともに、シャペロン机能の制御を利用した医薬品开発を加速させることが期待されます。

「长年不明だった、シャペロンはクライアントタンパク质に対して何を行っているのかという根本的な问いに対し、本研究成果は一つの答えを与えるものだと言えます」と泊教授は话します。また、坪山大学院生は「1分子イメージングという新しい技术を使って他の现象も解き明かしていきたい」と続けます。