生体モーター運動活性の局所的熱変調
Publicly Offered Research
| Project Area | Innovative nanoscience of supermolecular motor proteins working in biomembranes |
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| Project/Area Number |
21023003
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
井上 裕一 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (50323499)
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| Project Period (FY) |
2009 – 2010
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2010)
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| Budget Amount *help |
¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000)
Fiscal Year 2010: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
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| Keywords | 生物物理 / 分子モーター / ナノバイオ |
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| Research Abstract |
レーザー光による光刺激を用いてべん毛モーターの回転速度を可逆的にかつ局所的に操作することで、生体内分子機能をリアルタイムで制御する新しいツールを開発することを目指し、平成22年度は以下を行った。
1)光刺激用レーザーを導入した計測系の評価:昨年構築した光刺激用レーザーを組み入れた計測系について、温度変化と細胞へのダメージを検討した。まず、プローブを用いないで細胞そのものへYAGレーザーを集光して回転運動を観察すると、YAGレーザーの最大強度2Wでも顕著な変化が見られなかったのに対して、ポリスチレンビーズ(直径1um)をべん毛に結合させて、YAGレーザーを与えると、照射時に回転速度の変化や回転の停止が観察された。このようなレーザー照射の影響は、可逆的に引き起こされ、ビーズの直径を半減させるとほとんど見られなくなり、プローブの大きさや熱的特性に依存することが示唆された。
2)局所熱刺激によるべん毛モーターの運動応答の計測:構築した計測系を用いて、レーザーによる局所的光刺激下でのべん毛モーターの運動性を計測した。ポリスチレンビーズより、光-熱変換効率の高いプローブとして、金コロイド粒子(直径250nm)での計測を行った。ポリスチレンビーズでの速度変化4%に対して、金コロイド粒子を用いた場合、速度は可逆的に50%以上高速化することに成功した。この時の温度変化は、金粒コロイド粒子表面で200℃程度に対して、モーター自身の温度上昇は2℃程度と考えられる。本研究の結果は、生体分子の温度を、プローブの直接的結合によって100℃以上の広温度域で制御できる可能性と、プローブの間接的導入によって、温度変化をごく局所領域にのみ制御できる可能性を示した。
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Report
(2 results)
Research Products
(28 results)
