1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11226202
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
猪飼 篤 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (50011713)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長田 俊哉 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (00201997)
田中 信夫 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (50032024)
大谷 弘之 東京工業大学, 生命理工学部, 助教授 (80203826)
荒川 秀雄 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (80211704)
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| Keywords | 原子・分子のナノ力学 / プローブ顕微鏡 / 生体高分子 / タンパク質 / 立体構造形成 / 複雑系 / アンフォールディング / リフォールディング |
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| Research Abstract |
新規のナノ力学測定装置の構築
生体分子に力がかかっている状態、あるいは力によって変形している状態の構造の特徴と生化学的機能を光学的に測定するための基本装置の構成を決め、要素部分の選定と導入を行った。構成は、分子の力学的操作を目的とする原子間力顕微鏡(東京インスツルメンツ(TIIと略記)製Nanofinder)を備えた共焦点蛍光顕微鏡(既存)と蛍光励起のためのパルス光源(Avesta社製TiF50組み込み)、試料蛍光の分光光学系、蛍光スペクトル、蛍光寿命および蛍光像をそれぞれ測定するための検出器からなっている.この装置を用いてタンパク質の単一分子延伸実験を以下の準備のもとに行なっている.
生体高分子複雑系に対するナノカ学測定方法の開発状況
タンパク質系の蛍光測定に用いられるCy3という色素を結合したキモトリプシン及びα2-マクログロブリンの単一分子同定を蛍光顕微鏡により行なった.またタンパク質自身が天然の蛍光発色団をもつグリーン蛍光タンパク質の遺伝子を入手し,大腸菌により発現したタンパク質の単一分子同定を行なった。このような単一分子同定が可能であることが示されたので,さらに原子間力顕微鏡部分の取り付けにより,単一タンパク質分子に力学的摂動を加えた状態での構造や機能の特徴を測定する方法の確立を行なっている。タンパク質のN-末端側とC-末端側を反対側にひくことにより立体構造をもって丸まっているタンパク質を引き伸ばす実験は炭酸デヒドラターゼ,カルモジュリンなど球状の酵素タンパク質を対象として選び,その単一分子を延伸する際の力学測定を行なっている.
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[Publications] Tong Wang: "Protein Stretching III. Force expention curves of tethered bovine carbonic anhydrase B to the silicon substrate under native and denaturing conditions"Japanese Journal of Applied Physics. 38. 3912-3917 (1999)
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[Publications] Atsuki Ikai: "A recombinant bait mutant of human alpha-2-macroglobulin exhibiting an altered proteinase-inhibiting spectrum"Cytotechnology. 31. 53-60 (1999)
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[Publications] Toshiya Oasada: "The distribution of sugar chain on the vomeronasal epithelium observed with the atomic force microscope"Chemical Senses. 24. 1-6 (1999)
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[Publications] Toshiya Oasada: "Atomic force microscopy of histological sections using new electron beam etching method"Journal of Microscopy. 189. 43-49 (1998)
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[Publications] Xue-ming Xu: "Recovery and amplification of plasmid DNA with atomic force microscopy and the polymerase chain reaction"Analitica Chimica Acta. 361. 1-7 (1998)
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[Publications] Xue-ming Xu: "Retrieval and Amplification of Single-Copy Genomic DNA from a Nanometer Region of Chromosomes"Biochem. Biophys. Res. Commum.. 248. 744-748 (1998)
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[Publications] Muhammed Gad: "Imaging Living Cells and Mapping their Surface Molecules with Force Microscope in Methods in Cellular Imaging"Oxford University Press. (2000)
