蛋白質の構造変化を自在に操作する技術の創出‐トランスポーターへの応用‐
Publicly Offered Research
| Project Area | Novel measurement techniques for visualizing 'live' protein molecules at work |
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| Project/Area Number |
15H01625
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鎌形 清人 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (90432492)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | 一分子計測 / 蛋白質 / 操作 / １分子計測(SMD) |
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| Outline of Annual Research Achievements |
蛋白質の折り畳みや機能を調べる方法の一つとして、蛋白質の構造が動く様子を単分子レベルで可視化する方法が提案されてきた。しかし、従来の単分子蛍光装置には、観測時間や色素間距離などに制限があるため、生物学上の重要な蛋白質への応用は限定されている。本研究では、ターゲットとなる蛋白質に従来法で用いる蛍光色素の代わりに金ナノ粒子を使用し、金ナノ粒子－蛋白質複合体を作成し、計測を行った。具体的には、金ナノ粒子のプラズモン散乱”を利用した、空間分解能1-20ナノメートルの蛋白質ダイナミクス計測法の開発を行った。まず、白色光源による全反射照明の光学系と高感度カラーカメラを組み合わせ、全反射暗視野顕微鏡を作成した。次に、開発した全反射暗視野顕微鏡の性能を調べるため、金ナノ粒子を修飾したポリプロリンやDNA（生体分子のモデル）を作成した。さらに、金ナノ粒子－ポリプロリン複合体や金ナノ粒子‐DNA複合体からのプラズモン散乱を計測したところ、予測通りに、ポリプロリンやDNAの長さに依存して緑色と赤色の散乱強度の比が変化した。以上より、開発した全反射暗視野顕微鏡は蛋白質などの生体分子の構造や構造変化を計測できることが分かった。将来的に、本研究で開発した技術を応用して、金ナノ粒子間に生じる力（引力、斥力、回転力）を操作し、蛋白質の構造揺らぎを制御する方法の開発が期待され、構造揺らぎと機能に関わる構造変化の関連性の解明につながると考えられる。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(37 results)
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[Journal Article] One-dimensional sliding of p53 along DNA is accelerated in the presence of Ca(2+) or Mg(2+) at millimolar concentrations2015
Author(s)
Murata A, Ito Y, Kashima R, Kanbayashi S, Nanatani K, Igarashi C, Okumura M, Inaba K, Tokino T, Takahashi S, Kamagata K
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Journal Title
JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY
Volume: 427
Issue: 16
Pages: 2663-2678
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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