2016 Fiscal Year Annual Research Report
高速AFMの高度化技術の開発とタンパク質の動作機序解析
| Project Area | Novel measurement techniques for visualizing 'live' protein molecules at work |
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| Project/Area Number |
26119003
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 高速AFM / 走査型プローブ顕微鏡 / タンパク質 / バイオイメージング / ダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質が動作する姿を活写する高速AFMの高度化技術開発、実証・応用研究を進め、従来の構造生物学と一分子生物物理学の限界を克服する動的構造生物学と呼ぶべき新規分野を開拓し、それにより生命科学の発展に貢献することが本課題の最終目標である。本課題は、①多くの班員との共同研究で進めるタンパク質分子の高速AFM撮影による機能発現機序解明、②独自に進める高速AFMを高度化するための技術開発、の２本の柱からなる。
①については、金沢大学で開催するバイオAFM夏の学校への班員ないしは班員の研究室のメンバーの参加を出発点とすることで、また、その機会に限らず随時当グループが観察実験に協力するやり方で、多くの共同研究に着手した。積極的に当グループと連絡をとっている班員の研究は進捗しているが、その後連絡がないままになっている班員もいる。当グループ独自に進める膜孔形成膜タンパク質、ペロキシレドキシン、天然変性タンパク質、DNA関連タンパク質などを対象にした高速AFM観察の研究は順調に進んだ。
②については、探針走査型高速AFMと光ピンセットを複合化し、外力作用下にあるタンパク質の動態観察実現を目指して装置・技術開発を進めた。種々の要素技術と装置全体はほぼ完成し、試験観察を通して問題の把握に努めた。タンパク質とビーズをつなぐ蛍光染色したDNAの位置を蛍光顕微鏡で確認する予定であったが、光退色に伴ってDNAが切断されるため、困難であることが判明した。そこで、対象となるタンパク質を蛍光ラベルし、タンパク質とビーズを同時に観察できる高感度カラービデオカメラを導入し、光ピンセットの移動に伴い動く蛍タンパク質の位置を把握する方法に切り替えた。光ピンセット捕捉から高速AFM観察に至るまでの手順を種々検討できた。金属探針による蛍光増強を利用する超解像蛍光顕微鏡については装置を組み上げ、蛍光像とAFM像の同時取得を試みる段階まで到達した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
タンパク質の高速AFM観察については、班員との共同研究のいくつかで順調に進展し、独自に進めているイメージング研究も順調である。高速AFMの高度化技術開発は時間のかかる作業ではあるものの、要素技術開発、装置の組み上げが完了し、試験観察を進めながら問題を把握できる段階まで進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
公募班員との連携を経験し、本格的な共同研究に進展するのは一部に限られることを知った。新規公募班員との共同研究にこの経験を生かし、より積極的な共同研究に進展するよう工夫したい。
当グループ独自で進めている高速AFMイメージング研究と高速AFMの高度化技術開発は順調に進んでいることから、特別な方策をとらずとも、本新学術領域終了までにはある程度の成果を残せると期待している。
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Research Products
(31 results)
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[Journal Article] The intrinsically disordered protein Atg13 mediates supramolecular assembly of autophagy initiation complexes2016
Author(s)
H. Yamamoto, Y. Fujioka, S. W. Suzuki, D. Noshiro, H. Suzuki, C. Kondo-Kakuta, Y. Kimura, H. Hirano, T. Ando, N. N. Noda, Y. Ohsumi
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Journal Title
Dev. Cell
Volume: 38
Pages: 86-99
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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