金ナノロッドを用いた分子モーター構造ダイナミクスの高速１分子計測
Publicly Offered Research
| Project Area | Science on Function of Soft Molecular Systems by Cooperation of Theory and Experiment |
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| Project/Area Number |
26104507
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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 |
Science and Engineering
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| Research Institution | Okazaki Research Facilities, National Institutes of Natural Sciences |
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Principal Investigator |
飯野 亮太 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (70403003)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | １分子計測 / 分子モーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
回転分子モーターF1-ATPaseは、固定子の3つの触媒サブユニットβが共同的に順番を守ってATPを加水分解して構造変化することで、回転子サブユニットγを一方向に回転させるトルクを発生する。結晶構造中では3つのβは“open”と“closed”の2つの状態を主にとることが知られている。本年度は、ATP加水分解の遅いβ（E190D）変異体の3つのβの1つに金ナノロッドを結合させ、ATP加水分解が律速となる条件下で構造変化をサブミリ秒で検出することに成功した。Open構造の持続時間の分布は指数関数的減衰でフィットされ、時定数は350 msであった。一方、closed構造の持続時間の分布はピークを持つ山形となり、2つの同一な時定数を持つ逐次反応で良くフィットされ、得られた時定数は321 msとopen構造の時定数とほぼ同程度であった。これらの結果は、ATP加水分解律速条件では3つのβのうち2つは常にclosed構造を取っているという従来のモデルとよく一致する。さらに、openとclosedの中間状態である一過的なhalf-closed構造の検出にも成功した。Half-closed構造はopen-to-closed、closed-to-openの両方の遷移で観察された。それぞれの持続時間の分布は指数関数的減衰でフィットされ時定数として6 ms、21 msが得られた。また、金ナノロッドの角速度と粘性係数から、個々のβが発生するトルクの値を求めることにも成功した。
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| Research Progress Status |
27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 |
27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
(9 results)
