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2015 Fiscal Year Annual Research Report

高速AFMによる膜タンパク質の機能動態観察のための中空平面膜基板の開発

Research Project

Project/Area Number 26600052
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

内橋 貴之  金沢大学, 数物科学系, 教授 (30326300)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 飯野 亮太  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (70403003)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords1分子イメージング・ナノ計測 / 高速原子間力顕微鏡 / 膜タンパク質
Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き、電子ビーム(EB)リソグラフィー及び収束イオンビーム(FIB)を用いてナノ開口パターンの形成を試みるとともに、膜タンパク質が埋め込まれた脂質膜のナノ開口上への展開と高速AFM観察を行った。また、短時間で多数のナノ開口を作製するために、マイクロビーズとポリマーを用いたナノ開口作製法も検討した。FIBにより直径100nm程度の開口をシリコン基板に再現性よく製作することができ、そこにバクテリオロドプシン2次元結晶が埋め込まれた紫膜の展開を行った。基板全面とはいかなかったが、一部の開口上に紫膜が吸着し、開口直上でもバクテリオロドプシンの2次元結晶を観察できることを確認した。一方、FIBを用いてアレイ状にナノ開口を多数形成するためにはに長時間を要するするために、より簡便に多数の開口を作製する方法の検討も行った。直径100nmのガラスビーズをガラス基板に散布し、その上にPDMSを塗布して、ガラスビーズを鋳型としてPDMS表面にナノ開口を多数形成できることを確認した。また、PDMSに形成した開口でも紫膜が吸着し、高速AFMで2次元結晶を観察することができた。今後、作製したナノ開口にイオンチャネルKcsA等を再構成した脂質膜を展開することで、脂質膜内外のイオン濃度を制御した状態でのタンパク質機能動態の観察に適用していく。

  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Functional extension of high-speed atomic force microscopy2016

    • Author(s)
      Takayuki Uchihashi, Hiroki Watanabe, Shingo Fukuda, Mikihiro Shibata and Toshio Ando
    • Journal Title

      Ultramicroscopy

      Volume: 160 Pages: 182-196

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2015.10.017

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Potential pre-pore trimer formation by the Bacillus thuringiensis mosquito-specific toxin: Molecular insights into a critical prerequisite of membrane-bound monomers2015

    • Author(s)
      Wilaiwan Sriwimol, Aratee Aroonkesorn, Somsri Sakdee, Chalermpol Kanchanawarin, Takayuki Uchihashi, Toshio Ando and Chanan Angsuthanasombat
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 290 Pages: 20793-20803

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.627554

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Method of mechanical holding of cantilever chip for tip-scan high-speed atomic force microscopy2015

    • Author(s)
      Shingo Fukuda, Takayuki Uchihashi, Toshio Ando
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments

      Volume: 86 Pages: 063703

    • DOI

      10.1063/1.4922381

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高速原子間力顕微鏡で探る生体分子の機能ダイナミクス2016

    • Author(s)
      内橋貴之
    • Organizer
      表面科学技術研究会2016 生きている固体と界面 ~走査型プローブ顕微鏡で探る~
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2016-01-21
    • Invited
  • [Presentation] 高速原子間力顕微鏡で可視化する生体分子の構造ダイナミクス2015

    • Author(s)
      内橋貴之
    • Organizer
      2015年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2015-11-28
    • Invited
  • [Presentation] 高速原子間力顕微鏡で可視化するタンパク質の機能動態2015

    • Author(s)
      内橋貴之
    • Organizer
      第8回北陸合同バイオシンポジウム
    • Place of Presentation
      山中温泉、石川
    • Year and Date
      2015-10-30
    • Invited
  • [Presentation] Direct Visualization of Single Molecule Dynamics at Work with High-Speed Atomic Force Microscopy2015

    • Author(s)
      Takayuki Uchihashi
    • Organizer
      The 15th KIAS Conference on Protein Structure and Function
    • Place of Presentation
      ソウル、韓国
    • Year and Date
      2015-09-17 – 2015-09-19
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Single-molecule manipulation and control of protein conformational dynamics using high-speed AFM2015

    • Author(s)
      Takayuki Uchihashi
    • Organizer
      KAKENHI International Symposium on “Studying the Function of Soft Molecular Systems”
    • Place of Presentation
      未来科学館、台場
    • Year and Date
      2015-07-09 – 2015-07-11
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] High-speed atomic force microscopy: A new tool for studying protein dynamics at work2015

    • Author(s)
      Takayuki Uchihashi
    • Organizer
      IMS Asian International Symposium “Supramolecular Dynamics at the Interface of Chemistry and Biology”
    • Place of Presentation
      岡崎統合バイオ
    • Year and Date
      2015-06-12 – 2015-06-13
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 高速原子間力顕微鏡で可視化する分子動態と細胞運動2015

    • Author(s)
      内橋貴之
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第71回学術講演会
    • Place of Presentation
      京都国際会議場
    • Year and Date
      2015-05-15
    • Invited
  • [Book] “光と生命の辞典” 第5章 「光による生命現象の計測」177節 高速原子間力顕微鏡2016

    • Author(s)
      内橋貴之
    • Total Pages
      486
    • Publisher
      朝倉書店

URL: 

Published: 2017-01-06  

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