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2012 Fiscal Year Annual Research Report

一分子蛍光観察用ライトガイド型フローセルの開発

Research Project

Project/Area Number 23657097
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

高橋 聡  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30283641)

Keywords一分子観察 / 蛍光 / ライトガイド / フローセル / 微細加工
Research Abstract

一分子レベルでタンパク質を簡単に観察する手法の開発が求められている。本研究では、ライトガイド型フローセルを開発し、光学基板に固定せずに、タンパク質一分子が発する蛍光を継続的に観測することを目的として計画した。昨年度の研究において、一分子観察のための共焦点顕微鏡の開発などを行った。しかし、その後の検討から当初計画したライトガイド型のフローセルの製作が実用上困難であることが判明した。そのため、本年度は方針を変更し、微細加工技術による石英製のフローセルの加工を集中して行い、本研究の目的であった基板に固定化しない一分子観察装置のための新規デバイス製作を行った。具体的には、一分子観察を大きく進展させるさや流型フローセルと、溶液混合型フローセルの製作を行った。第一に製作したのは、一分子観察の際に試料分子を溶液中の特定の位置に制約するためのさや流セルである。このために、石英板を微細加工し、ダム構造と呼ばれる構造体を作り込むことで、試料流と運搬流を制御することに成功した。このセルを用いることで、試料流をフローセルの中心部にのみ流すことを可能にした。第二に製作したのは、溶液を混合しながら一分子観察を行うための混合型フローセルである。このセルを成功させるには、一分子観察のための浅い流路に、溶液混合が可能な十分な流速をながせるように、入念な設計が必要となる。そのため、流体力学的な考察を行い、適度な流速により溶液混合を可能にするセルの設計を行った。このセルをさらに製作することで、溶液混合後の試料の一分子観察が可能になると予想される。

  • Research Products

    (22 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (19 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Hydration-State Change of horse Heart Cytochrome c Corresponding to Trifluoroacetic-Acid-Induced unfolding2013

    • Author(s)
      Miyashita, Y., Wazawa, T., Mogami, G., Takahashi, S., Sambongi, Y., Suzuki, M
    • Journal Title

      Biophysical Journal

      Volume: 104 Pages: 163-172

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A New Way to Degrade Heme -THE MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS ENZYME MhuD CATALYZES HEME DEGRADATION WITHOUT GENERATING CO*-2013

    • Author(s)
      Shusuke Nambu, Toshitaka Matsui, Celia W. Goulding, Satoshi Takahashi, and Masao Ikeda-Saito
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 288 Pages: 10101-10109

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.448399.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long-Term Observation of Fluorescence of Free SingleMolecules To Explore Protein-Folding Energy Landscapes2012

    • Author(s)
      Kamagata K, Kawaguchi T, Iwahashi Y, Baba A, Fujimoto K, Komatsuzaki T, Sambongi Y, Goto Y, Takahashi S
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 134 Pages: 11525-11532

    • DOI

      10.1021/ja3020555.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高速一分子蛍光追跡による柔らかなタンパク質の運動追跡2013

    • Author(s)
      高橋聡
    • Organizer
      日本化学会第93回春季年会
    • Place of Presentation
      草津
    • Year and Date
      20130320-20130325
    • Invited
  • [Presentation] Microsecond-Resolved tracking of the Unfolded State of BdpA by a Line Confocal Detection of Single Molecule Fluorescence2013

    • Author(s)
      Satoshi Takahashi
    • Organizer
      International Symposium on Protein Folding and Its Biological Significance
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      20130304-20130306
    • Invited
  • [Presentation] GroEL結合ペプチドの一分子蛍光拡散測定2012

    • Author(s)
      渡邉優, 安藤嗣音, 鎌形清人, 野島達也, 田口英樹, 芳坂貴弘, 高橋聡
    • Organizer
      日本生物物理学会東北支部会2012
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20121221-20121221
  • [Presentation] マイクロ秒分解一分子FRET測定によるタンパク質折り畳み運動の追跡2012

    • Author(s)
      小井川浩之
    • Organizer
      日本生物物理学会東北支部会2012
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20121221-20121221
  • [Presentation] 人工タンパク質のデザインを目指した蛍光一分子ソーターの開発2012

    • Author(s)
      斉藤翔, 小井川浩之, 鎌形清人, 高橋聡
    • Organizer
      日本生物物理学会東北支部会2012
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20121221-20121221
  • [Presentation] Single-molecule fluorescence and diffusion measurements of a GroEL-binding peptide2012

    • Author(s)
      Suguru Watanabe, Shion Ando, Kiyoto Kamagata, Tatsuya Nojima, Hideki Taguchi, Takahiro Hohsaka, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      第85回日本生物化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121214-20121216
  • [Presentation] Construction of a microfluidic system for fluorescence based single-molecule sorting2012

    • Author(s)
      Saitoh, HIroyuki Oikawa, Kiyoto Kamagata, Satsohi Takahashi
    • Organizer
      第12回東北大学多元物質科学研究所研究発表会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20121210-20121210
  • [Presentation] Microsecond-resolved tracking of the unfolded state of BdpA by a line confocal detection of single molecule fluorescence2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Oikawa,Yuta Suzuki, Masataka Saito, Kiyoto Kamagata, Munehito Arai, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      新学術領域研究「揺らぎと生体機能」第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20121205-20121206
  • [Presentation] Microsecond-resolved tracking of the unfolded state of BdpA by a line confocal detection of single molecule fluorescence2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Oikawa, Yuta Suzuki, Masataka Saito, Kiyoto Kamagata, Munehito Arai, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      Indo- Japan Workshop on 'Recent Advances in Spectroscopy and Microscopy: Fundamentals and Applications to Materials and Biology
    • Place of Presentation
      India,Hyderabad
    • Year and Date
      20121120-20121121
    • Invited
  • [Presentation] 高速一分子FRET追跡によるタンパク質のフォールディングダイナミクス2012

    • Author(s)
      高橋聡
    • Organizer
      最近の光源開発・計測法の進歩と分光学への応用
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20121102-20121102
    • Invited
  • [Presentation] Microsecond-Resolved Tracking of The Unfolded State of BdpA by a Line Confocal Detection of Single Molecule Fluorescence2012

    • Author(s)
      Satoshi Takahashi
    • Organizer
      International Symposium on Protein Folding and Dynamics
    • Place of Presentation
      India,Bangalore
    • Year and Date
      20121015-20121017
    • Invited
  • [Presentation] Construction of a microfluidic system for fluorescence-based single-molecule sorting2012

    • Author(s)
      Sho Saitoh, Hiroyuki Oikawa, Kiyoto Kamagata, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20120922-20120924
  • [Presentation] Microsecond-resolved traces of protein folding by single-molecule FRET measurements2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Oikawa, Yuta Suzuki, Kiyoto Kamagata, Munehito Arai, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20120922-20120924
  • [Presentation] Single-molecule structural analysis of tumor suppressor p53 using scanning probe microscopes2012

    • Author(s)
      Seiya Takahashi, Yasuyuki Sainoo, Risa kashima, Takashi Tokino, Tadahiro Komeda, Satoshi Takahashi, Kiyoto Kamagata
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20120922-20120924
  • [Presentation] マイクロ秒分解一分子蛍光検出による変性状態タンパク質の高速構造揺らぎ2012

    • Author(s)
      小井川浩之, 鎌形清人, 新井宗仁, 高橋聡
    • Organizer
      新学術領域「揺らぎと生体機能」「水和とATP」合同公開シンポジウム「ゆらぎと水 - 生命のエネルギーと機能の分子機構を探る」
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20120914-20120915
  • [Presentation] 新規一分子FRET計測技術によるABCトランスポーターのATP加水分解機構の解析2012

    • Author(s)
      中野駿介, 七谷圭 , 魚住信之, 高橋聡, 鎌形清人
    • Organizer
      新学術領域「揺らぎと生体機能」「水和とATP」合同公開シンポジウム「ゆらぎと水 - 生命のエネルギーと機能の分子機構を探る」
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20120914-20120915
  • [Presentation] 一分子蛍光観察によるタンパク質のエネルギー地形解析2012

    • Author(s)
      高橋聡,小井川浩之,鎌形清人
    • Organizer
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20120620-20120622
  • [Presentation] マイクロ秒分解一分子FRET測定による蛋白質構造変化の追跡2012

    • Author(s)
      小井川浩之, 鎌形清人, 飯島一生, 芳坂貴弘, 高橋聡
    • Organizer
      第12回日本蛋白質科学会年
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20120620-20120622
  • [Presentation] 新規一分子蛍光観測法による蛋白質の折り畳みの自由エネルギー地形の探索2012

    • Author(s)
      鎌形清人, 川口敏史, 馬場昭典, 三本木至宏, 小松崎民樹, 高橋聡
    • Organizer
      第12回日本蛋白質科学会年
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20120620-20120622

URL: 

Published: 2014-07-24  

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