• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development and application of multi-dimensional sensitive NMR measurements using selective pulses

Research Project

Project/Area Number 20K06533
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

KASAI Takuma  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専門技術員 (70446516)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords核磁気共鳴法 / 選択励起パルス / タンパク質 / ベイズ推定 / マルコフ連鎖モンテカルロ法
Outline of Research at the Start

核磁気共鳴(NMR)法は、タンパク質等生体分子の解明への貢献が期待される一方、高分子量タンパク質を測定する場合や、生細胞中で測定する場合など、磁化の減衰の速さに由来する感度の低さの問題があった。本研究は、従来のNMR法とは異なり、磁化があまり減衰しないよう短い時間で測定を終え、それに伴う解像度の減少を測定法と解析法の工夫で補うことにより、感度の向上を図るものである。補助事業期間中に、方法の開発、高難度タンパク質における実証実験、生物学への応用をおこなう。

Outline of Final Research Achievements

In general, it is difficult to measure large molecules by NMR due to fast relaxation of magnetizations. This research aims improvement of sensitivities in such cases using band selective excitation pulses. In this research period, I developed an autonomous adaptive experimental design as an underlying technology for this purpose. It automatically determines next experimental conditions to extract large expected information content depending on the past measurements.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、主に、過去の測定データから現時点で持っている情報を分析し、「次の測定をどのような条件でおこなえばより多くの情報が得られる可能性が高まるか」を統計学的に分析する実験計画の手法を研究開発し、核磁気共鳴(NMR)法に適用した。複雑な結果を返す測定に対して、統計的に最も有意義な測定条件を人力で決めるのは容易ではなく、このような手法は科学・産業におけるさまざまな測定に活用できる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Direct Observation of Membrane-Associated H-Ras in the Native Cellular Environment by In-Cell <sup>19</sup>F-NMR Spectroscopy2023

    • Author(s)
      Ikari Masaomi、Yagi Hiromasa、Kasai Takuma、Inomata Kohsuke、Ito Masahiro、Higuchi Kae、Matsuda Natsuko、Ito Yutaka、Kigawa Takanori
    • Journal Title

      JACS Au

      Volume: 3 Issue: 6 Pages: 1658-1669

    • DOI

      10.1021/jacsau.3c00108

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular mechanism of glycolytic flux control intrinsic to human phosphoglycerate kinase2021

    • Author(s)
      Hiromasa Yagi, Takuma Kasai, Elisa Rioual, Teppei Ikeya, Takanori Kigawa
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 118 Issue: 50

    • DOI

      10.1073/pnas.2112986118

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 符号化標識法とテンソル分解を活用した重複NMRシグナルの分離と情報取得2021

    • Author(s)
      葛西卓磨
    • Journal Title

      NMRによる有機材料分析とその試料前処理、データ解釈

      Volume: 1 Pages: 614-623

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] タンパク質の構造や動きを解析するSiPex法2020

    • Author(s)
      葛西卓磨、木川隆則
    • Journal Title

      化学

      Volume: 75(6) Pages: 32-36

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] NMRにおけるデータ点フィッティングとベイズ推定2023

    • Author(s)
      葛西 卓磨
    • Organizer
      第23回若手NMR研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 観測データにもとづき実験条件を自律的に選択する適応的NMR測定法2023

    • Author(s)
      葛西卓磨
    • Organizer
      先端研究設備プラットフォームプログラム「データ駆動型・AI駆動型研究推進のための統合環境ワークショップ」
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 測定中にパラメータを自律的に選択することで高精度を目指す適応的NMR測定法2022

    • Author(s)
      葛西卓磨、木川隆則
    • Organizer
      第61回NMR討論会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] In-measurement T1 estimation for adaptive optimization of the excitation angles and the recycling delays to improve NMR sensitivity2021

    • Author(s)
      Takuma Kasai, Takanori Kigawa
    • Organizer
      ISMAR-APNMR-NMRSJ-SEST2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi