Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
本研究課題では、高速AFMを用いて外部刺激に応答するソフトクリスタルの表面・物性構造のダイナミクスを高時空間分解能で可視化する基盤技術を確立し、ソフトクリスタルの機能創発の分子機構を明らかにすることを目的としている。以下に今年度の成果を項目ごとに記述する。1. 高速力学マッピング法の開発:高速AFMでイメージング中に任意の位置での定量機械特性を取得可能な”in-line-force-curve”法を開発した。この手法を用いてチューブリンが重合したタンパク質ポリマーである微小管の単一チューブリンダイマーの引き抜きによる局所構造操作に成功し、チューブリンダイマー間の結合エネルギーの定量化を行った。さらに、”in-line-force-curve”を拡張し、機械特性(弾性率・凝着力)を1フレーム3秒程度でマッピングできるシステムを開発した。2. 高分子ゲル微粒子の昇温収縮の過程:温度制御型高速AFMと位相計測を組み合わせて、熱応答性のpNiPAmハイドロゲル微粒子の温度依存的収縮過程を観察したところ、微粒子内部に非熱応答性のナノサイズのドメインが存在することを見出した。また、この非熱応答性ドメインは沈殿重合法、あるいは体積相転移温度以下での逆相ミニエマルション重合法で重合した微粒子に存在し、体積相転移温度よりも高い温度で重合された微粒子ではナノドメイン微粒子内に均一に分布することを明らかにした。3. 六量体ヘムタンパク質のシート構造形成過程の観察:六量体ヘムタンパク質(HTTP)のモノマーにCys残基を導入してトリペプチドFGGタグを付与し、さらに、ククルビットウリル8(CB8)をFGGタグのホストとすることで、HTTPのシート状自己組織化構造を作製することに成功した。また、シート形成過程を高速AFMでモニターし、シート構造形成の詳細を明らかにした。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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