研究・産学官連携の研究TOPICS 生体内の酸化還元反応における“電子の運び屋”役のタンパク質エネルギー獲得のための生物共通の電位制御の仕組みを解明～水素原子１つが司る“ナノスイッチ機構”の発見
茨城大学応用理工学野の海野昌喜 教授、宮崎大学医学部の和田啓 教授、大阪大学大学院基礎工学研究科の北河康隆 教授を中心とする東京薬科大学・久留米大学・CROSS・JASRIの研究者らとの共同研究グループは、すべての生物がエネルギー獲得のために必要な酸化還元反応における「電子の運び屋」タンパク質の電位コントロールの仕組みを明らかにしました。大強度陽子加速器施設（J-PARC）内の物質・生命科学実験施設（MLF）の茨城県生命物質構造解析装置（iBIX）を使った実験を基に水素原子を含めた精密な立体構造を決定し、そのデータを使った理論計算により鉄硫黄クラスターの電子状態を可視化しました。その結果、鉄硫黄クラスターの電位は、水素原子一つの有無によって劇的に変化する、いわば“ナノスイッチ”機構があることを初めて明らかにしました。
本研究成果は2024年11月15日に国際科学誌『eLife』※（オンライン）にPreprint版が掲載されました。
（※）【eLife誌】
eLife誌は、2012年に生物医学と生命科学のため創刊された非営利のオープンアクセスジャーナルです。比較的新しい雑誌ですが、既にBiology and Biochemistry分野では5位にランキングされています。
研究者の情報
国立大学法人 茨城大学 学術研究院応用理工学野 教授 海野 昌喜
国立大学法人 宮崎大学 医学部 教授 和田 啓
国立大学法人 大阪大学 大学院基礎工学研究科 教授 北河 康隆
東京薬科大学 薬学部 教授 三島 正規
久留米大学 医学部 准教授 杉島 正一
一般財団法人 総合科学研究機構 中性子産業利用推進センター 副主任研究員 日下 勝弘
高輝度光科学研究センター 構造生物学推進室 テニュアトラック研究員 矢野直峰
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