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2010 Fiscal Year Annual Research Report

エックス線1分子計測によるイオンチャネル開閉ダイナミクスの解析

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Science for Supra Functional Systems ? Development of Advanced Methods for Exploring Elementary Process
Project/Area Number 22018007
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

清水 啓史  福井大学, 医学部, 講師 (50324158)

Keywords生理学 / 生体分子 / 生物物理学 / 放射線 / 蛋白質
Research Abstract

エックス線1分子計測法は運動検出の位置精度が高い一方で、観測プローブとして導入する金ナノ粒子1粒子からの回折点を検出するため、観測速度が遅い欠点があった。研究代表者が導入した検出装置により、従来30フレーム/秒であった観測速度は、現在5000フレーム/秒となったため、大量の画像を処理するデータ解析プログラムの開発が必要となった。
20-21年度に特定領域研究「高次系分子科学」助成によって着手した高速度X線1分子計測データを用いた画像自動処理ソフトウェアver 0を用いてデータ処理を行った。慶応大学青木研究室の協力を得て、回折点抽出の際のバックグランド処理を随時更新するアルゴリズムに変更することで、抽出精度があがり、解析プログラムver1.0が完成した。
新たにLaurent Guerin博士(rennes univ.)と共に、Matlabプラットフォーム上での簡易解析プログラムの開発を開始した。運動を概観するための簡易型プログラムであり、観測データの評価に利用予定である。
岩本助教(福井大学)の協力を得て、SPRING8(日本)、ESRF(フランス)、SLS(スイス)の大型放射光施設でデータの蓄積を行った。
開発している、2溶液置換観測チャンバーに関しては、溶液置換時の内圧の上昇を抑えるとともに強度を増すためのピラーの設置デザインの変更を行った。

  • Research Products

    (7 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] A cytotoxic peptide from a marine sponge exhibits ion channel activity through vectorial-insertion into the membrane.2010

    • Author(s)
      Iwamoto M, Shimizu H, Muramatsu I, Oiki S.
    • Journal Title

      FEBS Letter

      Volume: 584(18) Pages: 3995-3999

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single Molecular Gating Dynamics for the KcsA Potassium Channel.

    • Author(s)
      Shigetoshi Oiki, Hirofumi Shimizu, Masayuki Iwamoto, Takashi Konno
    • Journal Title

      Advances in Chemical Physics

      Volume: 146(In press)

  • [Presentation] Recordings of Gating Motions of the KcsA Potassium Channels in a Single Molecule Level'2011

    • Author(s)
      Hirofumi Shimizu
    • Organizer
      "New Developments in Time-Resolved Studies with Synchrotron Radiation" Structural Dynamics Workshop of the ESRF Users' Meeting
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
    • Year and Date
      2011-02-11
  • [Presentation] Gating Motions of KcsA Potassium Channel Measured in a Single Molecule by Diffracted X-ray Tracking Method2010

    • Author(s)
      Hirofumi Shimizu
    • Organizer
      Seminaires at Institute of Physics in University of Rennes 1
    • Place of Presentation
      Rennes, France
    • Year and Date
      2010-12-14
  • [Presentation] Gating motions of KcsA potassium channel detected in a single molecule2010

    • Author(s)
      Hirofumi Shimizu
    • Organizer
      Seminars in Institut de Biologie Structurale
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
    • Year and Date
      2010-09-23
  • [Presentation] Conformational changes of KcsA potassium channel during gating detected in a single molecule2010

    • Author(s)
      Hirofumi Shimizu
    • Organizer
      Scientific Highlights of Soft Matter Science Day (European Synchrotron Radiation Facility)
    • Place of Presentation
      Sassenage, France
    • Year and Date
      2010-09-15
  • [Presentation] Global Twisting Motions of KcsA Potasium Channels upon Gating2010

    • Author(s)
      Hirofumi Shimizu
    • Organizer
      Seminar in PSB Carl-Ivar Branden building
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
    • Year and Date
      2010-07-17

URL: 

Published: 2012-07-19  

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