2015 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質モーターによるオルガネラ輸送への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 |
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| Project/Area Number |
26104501
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
林 久美子 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00585979)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 生物物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
柔らかな分子であるタンパク質のゆらぎについて研究した。ゆらぎは柔らかな分子の特徴の一つである。細胞小器官がモータータンパク質、キネシン、ダイニンに輸送される現象について、ゆらぎ解析から１つの細胞小器官を輸送するモータータンパク質の力や数を議論した。マウスから神経節を採取し、神経細胞を培養した。神経細胞内の細胞小器官を蛍光観察し、重心位置を高い時間分解能で計測した。非平衡統計力学を用いて重心位置に含まれるゆらぎを解析し、輸送中の細胞小器官にかかる力を測定した。ゆらぎ解析から得られた力の分布を見ると、離散的であり、複数のピークを持つ事がわかった。これは１つの細胞小器官が複数のモータータンパク質に輸送されることを示唆する。柔らかな分子の特徴であるゆらぎから、細胞小器官の輸送メカニズムを調べる事が可能になった。
また、回転タンパク質モーターF1-ATPaseの研究では、ゆらぎを特徴付ける量である拡散係数の外部トルク依存性を調べた。拡散のGiant Accelerationという現象は拡散の外場に対する共鳴現象である。この共鳴現象を利用して、F1の回転ポテンシャルエネルギーを測定する理論を提案し、実験に応用した。回転電場によってF1に外部トルクを加え、回転拡散係数を測定した。外部トルクの値がポテンシャルの深さに相当する時に拡散係数の大きさは最大になり、その値から回転ポテンシャルエネルギーの深さを推定する事ができた。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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