2013 Fiscal Year Annual Research Report
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25251016
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
野地 博行 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00343111)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 1分子観察 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、次世代型の新しい1分子計測技術を開発することであり、以下の3つの手法を開発する。①金属ナノ粒子を利用した表面増強ラマンを用いた「酵素に結合したヌクレオチドの化学状態1分子計測技術」②supported membrane 法もしくは平面膜法を用いた「膜ポテンシャル駆動の膜タンパク質1分子計測技術」③平面膜チャンバーアレイを用いた「イオン能動輸送活性1分子計測技術」の確立である。
「酵素に結合したヌクレオチドの化学状態1分子計測技術」昨年度は顕微鏡システムの開発を中心に行った。結果、金属ナノ粒子の暗視野観察と表面増強ラマンスペクトルを同時に取得できる顕微鏡の作成に成功した。この顕微鏡を用いて、アデニン分子を計測したところ、非常に再現性良くアデニン環の呼吸振動に対応するピークを確認できた。
「膜ポテンシャル駆動の膜タンパク質1分子計測技術」本項目は、交付申請にある実施計画通りに進展し国際的にも評価の高い雑誌に論文として発表を行うことができた。（Waranabe R. et al. Nature communications)
「イオン能動輸送活性1分子計測技術」本項目も順調に進めることができた。具体的には、平面膜チャンバーアレイにFoF1-ATP合成酵素を再構成し、1分子の酵素が輸送するH+濃度変化を検出することに成功した。本結果も、論文として投稿準備中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
項目②と③に関しては、当初計画をほぼ達成できている。特に、項目②に関しては国際的にも評価の高い雑誌に掲載され、非常に注目度も高い。また、項目①に関しても計画通り順調に進めている。3つの項目のうち2つが計画半ばでほぼ達成されたため、計画以上に進展しているとする。
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| Strategy for Future Research Activity |
項目①に関しては今後も計画通り進めていき、タンパク質内部の基質のラマンスペクトル取得を目指す。項目②と③に関しては、当初計画よりさらに発展させ、研究を実施する。具体的には、膜電位を制御できる系を開発し平面膜チャンバーアレイと組み合わせることでATP駆動のみならず膜電位によって駆動されるタンパク質の計測を目指す。また、Ca2+等のイオン輸送タンパク質に関しても1分子レベルでイオン輸送能の計測を試みる。
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Research Products
(20 results)
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[Journal Article] Evaluation of intra-mitochondrial ATP levels identifies G0/G1 switch gene 2 as a positive regulator of oxidative phosphorylation2013
Author(s)
Kioka H, Kato H, Fujikawa M, Tsukamoto O, Suzuki T, Imamura H, Nakano A, Higo S, Yamazaki S, Matsuzaki T, Tkafuji K, Asanuma H, Asakura M, Minamino T, Shintani Y, Yoshida M, Noji H, Kitakaze M, Komuro I, Asano Y and Takashima S
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Journal Title
PNAS
Volume: 111
Pages: 273-278
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Basic properties of rotary dynamics of the molecular motor Enterococcus hirae V1-ATPase2013
Author(s)
Yoshihiro Minagawa, Hiroshi Ueno, Mayu Hara, Yoshiko Ishizuka-Katsura, Noboru Ohsawa,Takaho Terada, Mikako Shirouzu, Shigeyuki Yokoyama, Ichiro Yamato, Eiro Muneyuki, Hiroyuki Noji, Takeshi Murata, and Ryota Iino
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Journal Title
J.Biol.Chem
Volume: 288
Pages: 32700-32707
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Single-Molecule Technology2013
Author(s)
Hiroyuki Noji
Organizer
Single-Molecule Biophysical Chemistry Workshop
Place of Presentation
Taiwan, Taipei, National Taiwan University
Year and Date
20130411-20130411
Invited
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