2018 Fiscal Year Final Research Report
Development of advanced high-speed AFM and analysis of proteins' action mechanism
| 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 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 | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
Ando Toshio 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 特任教授 (50184320)
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| Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) |
UCHIHASHI Takayuki 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30326300)
KONNO Hiroki 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 准教授 (80419267)
NAKAYAMA Takahiro 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 准教授 (00532821)
WATANABE Shinji 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 助教 (70455864)
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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 / 蛋白質 / バイオイメージング / ダイナミクス |
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| Outline of Final Research Achievements |
The aim of this study is largely classified into two: (1) Extensively exploring a new research field of “dynamic structural biology” that seeks to film protein molecules in dynamic action with high-speed AFM, not only by conducting the study by myself but also by collaborating with researchers of the project group as well as external researchers, and (2) enabling observation of new molecular phenomena that have been impossible with the current high-speed AFM, by advancing the capability of high-speed AFM. For the aim (1), our instruments were opened to these researchers. Through many collaborations, we succeeded in observing a variety of proteins, providing mechanistic insights into their molecular processes. For the aim (2), we succeeded in developing high-speed AFM combined with optical tweezers and super-resolution fluorescence microscopy based on high-speed AFM. The actual application studies of these new instruments are subjects to be done in the future.
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| Free Research Field |
生物物理学、ナノバイオロジー
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
タンパク質分子は生命の機能素子であり、その機能する仕組の解明は生命現象及び疾病の理解に必須である。代表者が開発した高速AFMは機能中のタンパク質分子を直接観察することを可能にし、機能メカニズムの理解を促進する。だが、多くの対象を観察するには、多くの研究者との共同研究が必要であった。また、現在の高速AFMでさえ観察できない現象があり、装置の高度化は必須であった。本研究の実施は、多くの多様なタンパク質系の理解を可能にしただけでなく、この顕微鏡を利用できる人材の育成にも繋がった。高速AFMの高度化は新規観察を可能にした。その本格的応用は今後の課題だが、更なる生命現象の理解に貢献するものと期待される。
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