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2007 Fiscal Year Annual Research Report

生体情報伝達連鎖機構の単分子力学解析と計算機モデリング

Research Project

Project/Area Number 19GS0418
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

猪飼 篤  Tokyo Institute of Technology, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50011713)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岸本 喜久雄  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30111652)
長田 俊哉  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 准教授 (00201997)
REHANA AFRIN  東京工業大学, バイオフロンティアセンター, 特任准教授 (70447556)
大谷 弘之  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 准教授 (80203826)
田上 勝規  早稲田大学, ナノテクノロジーセンター, 特任講師 (40361571)
Keywords原子間力顕微鏡 / 細胞骨格 / 膜タンパク質 / 力学的信号伝達系 / ナノバイオメカニクス / 生体ナノ力学
Research Abstract

膜タンパク質と細胞骨格の連結性を力学的に測定する基礎的でデータを集積した。まず、原子間力顕微鏡とけい光顕微鏡を同時測定できる機器(Nanowizard II:新規購入)を用いて力学的操作に付随しておこる細胞骨格の動きをデジタルカメラにより連続映像として取得する方法を開発した。この方法により、細胞表面の膜タンパク質を通じて細胞内に伝えられる力学信号がどのように細胞骨格の構造変化情報として伝えられてゆくかを知ることが可能となった。また、膜タンパク質の分子レベルでの映像と細胞外の糖鎖への結合を研究する手段として、MPD-3原子間力顕微鏡(新機購入)を用いてマイコプラスマの細胞表面タンパク質を映像をとった。またこのタンパク質が細胞内の骨格様タンパク質と結合して、マイコプラスマの滑走機能を担う可能性を探るため種々の糖鎖との結合力を測定している。細胞骨格の力学物性を測定するために用いる各種レクチンや抗体と細胞骨格タンパク質との相互作用力の測定を行った。細胞骨格の力学的性質を知るためには、実験で得られたパラメタを利用して計算機上でモデル構築を行う必要がある。そのためにまず赤血球の細胞骨格をモデル化することに着手した。この際の当研究の特色は従来一様なゲル状ネットワークとして処理されてきた細胞骨格に局所的な違いを示す実験データを取り込んでのモデル作りをしている点である。

  • Research Products

    (38 results)

All 2008 2007

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (21 results) Book (7 results)

  • [Journal Article] Exploling transferrin-receptor interactions at the single-molecule level2008

    • Author(s)
      Yersin, A., Osada, T., Ikai A.
    • Journal Title

      Biophysical Journal 94

      Pages: 230-240

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distribution of Olfactory Marker Protein on a Tissue Section of Vomeronasal Organ Measured by AFM2008

    • Author(s)
      Kim H, Asgari F, Osada T, Ichikawa M, Ikai A.
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces B 61

      Pages: 61,311-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nano-Biomechanics of Proteins and Biomembrane2008

    • Author(s)
      Atsushi Ikai
    • Journal Title

      Phylosophical Transaction of the Royal Society (インターネット版)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pulling and Pushing Protein Molecules by AFM2007

    • Author(s)
      Ikai, A., Afrin R., and H. Sekiguchi
    • Journal Title

      Current Nanoscience 3

      Pages: 17-29

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Granular tau oligomers as intermediates of tau filaments2007

    • Author(s)
      Maeda S, Sahara N, Saito Y, Murayama M, Yoshiike Y, Kim H, Miyasaka T, Murayama S, Ikai A, Takashima A.
    • Journal Title

      Biochemistry 46

      Pages: 3856-3861

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] mRNA detection of individual cells with the single cell nanoprobe method compared with in situ hybridization2007

    • Author(s)
      Uehara, H., Kunitomi, Y., Ikai A., and Osada, T.
    • Journal Title

      Journal of Nanobiotechnology 5

      Pages: 7-12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 界面き裂の支配力学パラメータと界面強度評価試験2007

    • Author(s)
      岸本喜久雄, 大宮正毅, 上月謙太郎
    • Journal Title

      日本接着学会誌 43

      Pages: 31-39

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 粗視化分子動力学を用いた高分子系接着剤のはく離解析2007

    • Author(s)
      大宮正毅, 篠崎明, 井上裕嗣, 岸本喜久雄
    • Journal Title

      日本機械学会第20回計算力学講演会論文集

      Pages: 67-68

  • [Journal Article] 破壊力学をプローブとして見るタンパク質内部構造2007

    • Author(s)
      猪飼 篤
    • Journal Title

      生物物理 47

      Pages: 241-248

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ナノ領域の力学的摂動分光2007

    • Author(s)
      児玉 高志, 荒川 秀雄, 猪飼 篤, 大谷 弘之
    • Journal Title

      生物物理, 47

      Pages: 44-48

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Unbinding Mechanics of Specific Lectins from Their Target Proteins on the Cell Surface2008

    • Author(s)
      Rehana Afrin, Masato Nakaji and Atsushi Ikai.
    • Organizer
      The Xth Linz Annual Winter Workshop 2008
    • Place of Presentation
      Linz, Austria.
    • Year and Date
      20080215-19
  • [Presentation] Interaction between transferrin and transferrin receptor investigated by atomic force microscopy2008

    • Author(s)
      Yersin A., Katsuya Ikuta and Ikai A.
    • Organizer
      The Xth Linz Annual Winter Workshop 2008
    • Place of Presentation
      Linz, Austria.
    • Year and Date
      20080215-19
  • [Presentation] タンパク質の表面吸着と破壊2008

    • Author(s)
      関口博史
    • Organizer
      日本表面科学会第3回ソフトナノテクノロジー研究部会
    • Place of Presentation
      東京 日本
    • Year and Date
      20080130-31
  • [Presentation] Transferrin-Receptor Interaction Investigated by AFM2008

    • Author(s)
      A. Yersin
    • Organizer
      日本表面科学会第3回ソフトナノテクノロジー研究部会
    • Place of Presentation
      東京 日本
    • Year and Date
      20080130-31
  • [Presentation] タンパク質分子力学の実験と分子動力学シミュレーション2008

    • Author(s)
      関口博史, 田上勝規, 森 泰啓, 塚田捷, 猪飼 篤
    • Organizer
      ナノプローブテクノロジー第167委員会 第49回研究会
    • Place of Presentation
      東京 日本
    • Year and Date
      20080124-25
  • [Presentation] AFMによる生体分子間相互作用力測定2008

    • Author(s)
      関口博史
    • Organizer
      財団法人 新世代研究所 バイオSPM研究会
    • Place of Presentation
      新潟 日本
    • Year and Date
      2008-03-14
  • [Presentation] 溶液中環境下でのAFMによるタンパク質力学計測2008

    • Author(s)
      関口博史
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 走査型プローブ顕微鏡分科会 平成19年度研究会
    • Place of Presentation
      京都 日本
    • Year and Date
      2008-03-07
  • [Presentation] 赤血球における細胞骨格の力学的研究2007

    • Author(s)
      中路 雅登, 関口 博史, Afrin Rehana, 猪飼 篤
    • Organizer
      日本生物物理学会 第45回年会
    • Place of Presentation
      横浜 日本
    • Year and Date
      20071221-23
  • [Presentation] AFMによるフェリチン分子の物性計測2007

    • Author(s)
      関口 博史, 森 泰啓, 猪飼 篤
    • Organizer
      日本生物物理学会 第45回年会
    • Place of Presentation
      横浜 日本
    • Year and Date
      20071221-23
  • [Presentation] 電気泳動法とAFM での力学測定によるタンパク質の高感度検出の試み2007

    • Author(s)
      日高 敦, 志賀 嘉仁, 関口 博史, 猪飼 篤, 長田 俊哉
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      横浜 日本
    • Year and Date
      20071211-14
  • [Presentation] ウシ新規化学受容体TAARの解析2007

    • Author(s)
      野中 武, 中川 智貴, 若林 嘉浩, 大迫 俊二, 市川 眞澄, 大蔵 聡, 岡村 裕昭, 猪飼 篤, 長田俊哉
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      横浜 日本
    • Year and Date
      20071211-14
  • [Presentation] 頸管粘液に反応するウシフェロモン受容体解析2007

    • Author(s)
      日高 翔, 流石 慎太郎, 若林 嘉浩, 大迫 俊二, 市川 眞澄, 大蔵 聡, 岡村 裕昭, 猪飼 篤, 長田 俊哉
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      横浜 日本
    • Year and Date
      20071211-14
  • [Presentation] フェリチン分子の圧縮計測:実験とシミュレーション2007

    • Author(s)
      関口 博史, 田上 勝規, 森 泰啓, 塚田 捷, 猪飼 篤
    • Organizer
      平成19年度日本顕微鏡学会SPM研究部会第10回研究会
    • Place of Presentation
      湯沢 日本
    • Year and Date
      20071209-10
  • [Presentation] Fracture mechanics of proteins and protein based structures2007

    • Author(s)
      Atsushi Ikai
    • Organizer
      The 9th International Conference on Atomically Controlled Surfaces and Nanostructures
    • Place of Presentation
      Tokyo Japan
    • Year and Date
      20071111-15
  • [Presentation] AFM analysis of interaction forces between bio-molecules using ligand-functionalized polymers2007

    • Author(s)
      関口 博史, 猪飼 篤, 荒川 秀雄, 杉山 滋
    • Organizer
      第27回表面科学講演大会
    • Place of Presentation
      東京 日本
    • Year and Date
      20071101-03
  • [Presentation] 赤血球における細胞骨格の弾性研究2007

    • Author(s)
      中路 雅登, 関口 博史, レハナ アフリン, 猪飼 篤
    • Organizer
      第27回表面科学講演大会
    • Place of Presentation
      東京 日本
    • Year and Date
      20071101-03
  • [Presentation] AFMによるフェリチン分子の押し込み力学測定2007

    • Author(s)
      関口 博史, 森 泰啓, 猪飼 篤
    • Organizer
      第27回表面科学講演大会
    • Place of Presentation
      東京 日本
    • Year and Date
      20071101-03
  • [Presentation] Nano-mechanics of Single Protein Using Atomic Force Microscopy2007

    • Author(s)
      H. Sekiguchi, Y. Mori, and A. Ikai
    • Organizer
      21st Annual Symposium of The Protein Society
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      20070721-25
  • [Presentation] Exploring Promising Applications of Atomic Force Microscope as a Bionanotechnological Tool.2007

    • Author(s)
      Rehana Afrin, Hironori Uehara, Umme Salma Zohora, Toshiya Osada and Atsushi Ikai.
    • Organizer
      The 6th European Biophysics Congress 2007
    • Place of Presentation
      London, UK.
    • Year and Date
      20070714-18
  • [Presentation] Exploring Promising Applications of Atomic Force Microscope as a Bionanotechnological Tool2007

    • Author(s)
      Afrin R., and Ikai, A.
    • Organizer
      International Scanning Probe Microscopy Conference (ISPM)
    • Place of Presentation
      Jeju, SOUTH KOREA
    • Year and Date
      20070610-14
  • [Presentation] Nano-Biomechanics2007

    • Author(s)
      Atsushi Ikai
    • Organizer
      インドネシア化学会
    • Place of Presentation
      Bandung, Indonasia
    • Year and Date
      2007-07-13
  • [Book] Applied Scanning Probe Method IX (B. Bhushan ed.)2008

    • Author(s)
      Kim, H., Uehara, H., Afrin, R., Sekiguchi, H., Arakawa, H., Osada T and Ikai A.
    • Total Pages
      387
    • Publisher
      Springer
  • [Book] The World of Nano-Biomechanics2007

    • Author(s)
      Atsushi Ikai, Rehana Afrin
    • Total Pages
      283
    • Publisher
      Elsevier
  • [Book] フェロモン受容に関わる神経系2007

    • Author(s)
      長田俊哉、市川眞澄、猪飼篤 編
    • Total Pages
      300
    • Publisher
      森北出版
  • [Book] ナノテクのための工学入門2007

    • Author(s)
      猪飼 篤 白石賢二 編集
    • Total Pages
      243
    • Publisher
      共立出版
  • [Book] ナノテクのためのパイオ入門2007

    • Author(s)
      猪飼 篤(共著)
    • Total Pages
      206
    • Publisher
      共立出版
  • [Book] Roadmap of Scanning Probe Microscopy (S. Morita ed.)2007

    • Author(s)
      Atsushi Ikai, Rehana Afrin(共著)
    • Total Pages
      201
    • Publisher
      Springer
  • [Book] 細胞2007

    • Author(s)
      猪飼 篤、川喜田正夫、星元紀編集
    • Total Pages
      152
    • Publisher
      朝倉書店

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2021-08-31  

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