image: The structural model above illustrates the schizorhodopsin (SzR1) trimer, a seven-transmembrane (7TM) protein, embedded in a hydrated lipid bilayer, which mimics the cell membrane. Below is a picture of the 0.4 mm MAS rotor used to achieve the 160 kHz ultrafast MAS solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) measurements required to adequately resolve the 7TM protein in a lipid bilayer. MAS is a technique used in solid-state NMR spectroscopy to improve the spectral data from large proteins or solid samples.
Credit: YOKOHAMA National University
膜タンパク質は医薬品の重要な標的であり、生命科学・創薬研究において極めて重要な分子です。膜タンパク質は、細胞内外への物質輸送や情報伝達を担う生命活動に不可欠なタンパク質ですが、水に溶けにくく結晶化も難しいため、天然に近い状態で詳細な構造を調べることは容易ではありません。横浜国立大学大学院工学研究院 川村出教授、ブルカージャパン株式会社 木村英昭博士、東京大学新領域創成科学研究科 井上圭一教授らの研究グループは、超高速マジックアングルスピニング(MAS)-固体NMR法を用いた世界最高レベルの回転速度160 kHzにより、細胞膜に存在する7回膜貫通タンパク質 「シゾロドプシン1」の高分解能スペクトル取得に成功しました。今回、サブミリグラムオーダー(約0.08 mg)のタンパク質試料を0.4 mm径の超小型試料管に充填し、毎秒約16万回転 (160 kHz)という世界最高レベルのMAS速度で回転させる最新の固体NMR技術を用いることで、従来よりも格段に高分解能なNMRスペクトルを取得しました。
本研究成果は、英国王立化学会(RSC)が発行する化学の学術雑誌Chemical CommunicationsのAdvance Articleとして2026年8月11日に公開されました。
Journal
Chemical Communications
Method of Research
Experimental study
Article Title
Ultrafast 160 kHz MAS enables high-resolution ¹H-detected solid-state NMR of a fully protonated seven-transmembrane protein
Article Publication Date
11-Aug-2026