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2011 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ粒子のプラズモンカップリングによるタンパク質構造変化計測

Research Project

Project/Area Number 22750064
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

藤原 一彦  秋田大学, 工学資源学研究科, 助教 (10375222)

Keywords分析化学 / ナノバイオ / プラズモンカップリング / 金ナノ粒子 / 一分子計測
Research Abstract

タンパク質の機能の解明には構造変化ダイナミクスの詳細な解析が不可欠である.このような解析は現在蛍光法による一分子検出により達成されているが,発色団の光退色など多くの問題点を抱えている.本研究は,蛍光法における問題点の解決を目的として,金ナノ粒子のプラズモンカップリングを利用した新たなタンパク質構造変化計測法の開発を行った.本年度は前年度に引き続き,GroEL/GroES間の相互作用を観測モデルとして,タンパク質で修飾した単一金ナノ粒子間のプラズモンカップリングを高感度で観測した。これにより分子間相互作用が解析可能な単一粒子観測をベースにした画像解析法の高精度化を行った.
前年度に行った実験条件を基に実験を継続して行い,GroEL/GroES問の相互作用観測を検討した.具体的には,顕微暗視野観察によって,ガラスチップ側の金ナノ粒子-GroELに対して,溶液中の金ナノ粒子-GroESが近づき結合するとプラズモンカップリングによって散乱光強度の増大が観測されることが前年度の実験により明らかになったが,本年度は観測される情報が的確に分子間相互作用に対応するものであるかを精査するべく継続して実験を行った.
観測領域には多数の粒子が輝点として観察されるため,それぞれの輝点に対して解析を行った.この1セットの観測でおよそ100点のデータが取得できた.およそ1000点程度の実験データを取得したのち,散乱強度が増大している時間がそれぞれのタンパク質に結合しているナノ粒子が近接している時間に対応するため,この時間をGroEL/GroESの結合時間,単一粒子としての光散乱が観測されている時間を解離時間としてヒストグラムを作製したところ,得られた値は蛍光法を利用した単一分子測定による既報のものと非常によく一致し,観測される情報はGroEL/GroES単一分子間での相互作用に対応するものであることが確認できた。

  • Research Products

    (8 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Nondestructive estimation of strength deterioration in photovoltaic back sheets using a portable near infrared spectrometer2012

    • Author(s)
      Li, H., Kikuchi, R., Kumagai, M., Amano, T., Tang, H., Lin, J.M., Fujiwara, K., Ogawa, N.
    • Journal Title

      Solar Energy Materials and Solar Cells

      Volume: 101 Pages: 166-169

    • DOI

      10.1016/j.solmat.2012.01.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ポータブル近赤外分光分析装置を用いる米菓の水分測定2011

    • Author(s)
      竹山舞子, 高橋朋也, 菊地良栄, 熊谷昌則, 天野敏男, 藤原一彦, 小川信明
    • Journal Title

      分析化学

      Volume: Vol.60,No.1 Pages: 33-38

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 近赤外分光分析法による五味子の産地判別及び薬効成分の定量2011

    • Author(s)
      李華, 菊地良栄, 熊谷昌則, 天野敏男, 藤原一彦, 林金明, 小川信明
    • Journal Title

      分析化学

      Volume: 60 Pages: 813-817

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.60.813

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細胞内へ導入した金ナノ粒子の共焦点光散乱顕微観察2011

    • Author(s)
      藤原一彦
    • Organizer
      平成23年度化学系学協会東北大会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2011-09-18
  • [Presentation] プラズモンカップリングと単一ナノ粒子計測を組合せたタンパク質相互作用観測2011

    • Author(s)
      兒玉高遠, 藤原一彦, 伊藤英晃, 小川信明
    • Organizer
      日本分析化学会第60年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2011-09-14
  • [Presentation] チオール基を有する5残基ペプチドで修飾した金ナノ粒子の細胞内導入と共焦点顕微観察2011

    • Author(s)
      日登圭宣, 藤原一彦, 伊藤英晃, 小川信明
    • Organizer
      日本分析化学会第60年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2011-09-14
  • [Presentation] Confocal Imaging of a Cellular Protein by Resonance Light Scattering of an Antibody-Tagged Gold Nanoparticle2011

    • Author(s)
      Kazuhiko Fujiwara, Kentaro Sato, Soh Yamamoto, Hideaki Itoh, Nobuaki Ogawa
    • Organizer
      IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2011-05-24
  • [Presentation] Measurement of pH of Low Ionic Strength Solutions Using a Combination-type Glass pH electrode Equipped with Ionic Liquid Salt Bridge2011

    • Author(s)
      Yota Kudo, Ryoei Kikuchi, Kazuhiko Fujiwara Manabu Shibata, Satoshi Nomura, Hideaki Sakaida, Takashi Kakiuchi, Nobuaki Ogawa
    • Organizer
      IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2011-05-03

URL: 

Published: 2013-06-26  

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