2017 Fiscal Year Annual Research Report
柔らかな分子のゆらぎと外場応答：非平衡統計力学関係式の応用
Publicly Offered Research
| Project Area | Science on Function of Soft Molecular Systems by Cooperation of Theory and Experiment |
|---|
| Project/Area Number |
16H00819
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
林 久美子 東北大学, 工学研究科, 助教 (00585979)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 分子モーター / ゆらぎ / 非平衡統計力学 / １分子計測 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ゆらぎは柔らかな分子の特徴である。本研究では柔らかな分子としてタンパク質のゆらぎを非平衡統計力学関係式から調べた。特に細胞内で分子モーターキネシンとダイニンに輸送される小胞輸送のゆらぎを調べた。ゆらぎを用いた非侵襲な力測定の結果、小胞は複数分子モーターに協同で輸送されていることが分かった。ゆらぎは相関関数で特徴付けられるが、非平衡統計力学の線形応答理論では相関関数は応答関数と関連する量であった。そこで本研究では小胞輸送をゆらぎからだけでなく外部刺激への応答から調べることを目指した。柔らかな分子の機能をゆらぎからだけでなく、応答から理解しようとした。応答からも複数分子モーターによる協同輸送を調べようとした。
具体的には細胞内（マクロファージ）に磁気ビーズを導入し、分子モーターによる磁気ビーズ輸送を実現しようとした。電磁石を用いて輸送される磁気ビーズに外部刺激を入れる予定であった。その準備として、磁気ビーズを電磁石で操作する実験を行ったり、ファゴサイトーシスを利用してマクロファージに磁気ビーズの導入を行ったりした。電磁石を用いて１ミクロンの磁気ビーズに一定外力を高精度で印加することができるようになった。またマクロファージの培養に成功した。
しかしながら、電磁石の力が弱く、1ミクロン程度の大きさの磁気ビーズに1ピコニュートン以下の力しか働かない、またファゴサイトーシスで導入された磁気ビーズが分子モーターにあまり輸送されないなど、実験がうまくいかなかった。今後、磁気ビーズと電磁石の改良を行いたい。
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
