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第36回日本分子生物学会年会フォーラムのお知らせ
クライオ電子顕微鏡による生体超分子ナノマシンの機能構造の解明に向けて
High-resolution high-throughput cryoEM image analysis of macromolecular assemblies

演  者 難波啓一(なんばけいいち)先生 大阪大学大学院生命機能研究科 教授
日  時 平成25年12月3日(火)18:10〜19:40
場  所 神戸コンベンションセンター・神戸国際会議場5階 502(第9会場)
オーガナイザー 大隅 正子(日本女子大学名誉教授/認定NPO法人綜合画像研究支援 理事長)
山本 正幸(公益財団法人かずさDNA研究所所長)

講演概要

あらゆる生命機能はタンパク質や核酸からなる複合体の働きに支えられている。それらは超分子ナノマシンと呼ばれ、構成原子の精密な立体配置により特定の機能を発現する、まさにナノスケールの分子機械である。リボソームのように比較的安定な複合体として働くものもあれば、信号伝達や輸送システムのように分子が解離会合を繰り返すものも多い。それらは細胞という3次元空間の場で時々刻々と立体構造や局在場所を変化させ、また相互作用する相手との結合解離を繰り返して、エネルギー変換、シグナル伝達処理、そして物質輸送等の動的なネットワークを形成する。よって、生命機能の仕組みを解明するには超分子や細胞の立体構造とその変化を高分解能で直接観察することが必要である。分子の局在や動きは光学顕微鏡で見ることができるが、分子間相互作用や構造変化を詳細に見るには、より高い空間分解能を持つ電子顕微鏡法、X線回折法、NMR等を用いることが必須である。X線結晶解析法は生命機能の仕組みに多くの手掛かりを与えるが、構造解析には良質の結晶を必要とし、分子を結晶格子に閉じ込めることで機能に関わる動的構造変化が抑えられることもある。NMRは分子間相互作用についての詳細な情報を与えてくれるが、立体構造解析には50 kDaあたりに分子量の上限がある。機能状態にある超分子の立体構造やその変化を直視することができるのはクライオ電子顕微鏡法だけであり、特に解離会合を繰り返す動的なシステムではその役割は必須である。最近は細胞そのものの立体像を高分解能で観察することも可能になっている。巨大な超分子である細菌べん毛や、筋収縮に関わるアクチン・ミオシン複合体等を例として、クライオ電子顕微鏡による超分子や細胞の立体像観察技術の最近の進歩と、今後の生命科学におけるポテンシャルについて議論したい。

プログラム

18:10〜18:15 趣旨説明
大隅 正子(認定NPO法人綜合画像研究支援)
18:15〜19:00 クライオ電子顕微鏡による生体超分子ナノマシンの機能構造の解明に向けて
難波 啓一(大阪大学大学院生命機能研究科 プロトニックナノマシン研究室)
19:00〜19:15 総合討論とまとめ
山本 正幸(公益財団法人 かずさDNA研究所)
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