Development of Optical Technique for Down-regulation of Enzymatic Activity
| Project/Area Number |
17J00302
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Agricultural environmental engineering/Agricultural information engineering
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小長谷 圭志 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 高強度テラヘルツ光 / タンパク質 / 反応 / 蛍光測定 / 誘電特性 / 温度効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、THz光とタンパク質との相互作用を理解するため、THz光照射がタンパク質構造に及ぼす影響を調べたほか、THz光照射によるタンパク質溶液への熱影響評価を行なった。タンパク質構造への影響評価では、THz光照射前後での水溶液中タンパク質の構造を蛍光測定とFTIRにより評価し、1.5 THz、5 nJ/mm2の条件においては、照射試料と対照試料との間に明確な違いは見られないことが見出された。これは同様の手法で測定された先行研究において、凍結乾燥粉末状態での構造変化が見られたことと異なる結果であるが、その理由としてはタンパク質の周りに多く存在している水の役割が大きいと考えられた。
THz光照射によるタンパク質溶液への熱影響評価では、熱応答性高分子であるP-NIPAAmを用いて温度分布を観察するとともに、寒天ゲルを用いた温度分布における対流の寄与評価、ランベルト・ベール則による計算並びに熱伝導方程式に基づく数値計算による、THz光照射時の上昇温度の理論的な説明も試みた。その結果、温度分布形成時において、対流よりも熱伝導の影響が強いこと、時間平均での上昇温度幅が1度未満でもμsのスケールでは最大で4度ほど上昇し得ることが明らかとなった。THz光照射下において、これまでの熱変性概念とは異なる瞬間的なタンパク質の構造変化が生じている可能性もあるが、これについてはさらなる研究が必要である。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
