染色体構造のナノスケール解析

• Project/Area Number: 04F04653
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: Molecular biology
• Research Institution: Kyoto University
• Host Researcher: 竹安 邦夫 京都大学, 生命科学研究科, 教授
• Foreign Research Fellow: LIMANSKII Alexander P. 京都大学, 生命科学研究科, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 原子間力顕微鏡(AFM) / AFMプローブの化学 / 修飾 / 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) / Disuccinimidyl suberate / Ethylene glycol bis

Research Abstract

本研究では、溶液中におけるセミインタクトな試料のイメージング・分子認識・力学的計測・ハンドリングを行う技術の開発を試みた。具体的な実験成果は以下のとおりである。
(1)化学・生体分子修飾プローブの作製方法の確立
原子間力顕微鏡(AFM)による分子認識・力学的計測・ハンドリングを行う上で必要不可欠である、汎用性のあるAFMプローブの化学・生体分子修飾方法の確立を行った。
・シリコン製AFMプローブに対し、3-aminopropyltriethoxysilane (APTES)により表面をアミノ化修飾したプローブと、さらにNHS-NHS linker (Disuccinimidyl suberateあるいはEthylene glycol bis (succinimidyl succinate))で化学修飾したプローブの二種類を作製した。
・APTESによるアミノ化に関しては、気相法(化学蒸着法(Chemical Vapor Deposition))と液相法の異なる修飾法での修飾を試み、その修飾面の物性評価を行った。その結果、気相法を用いた場合の方が修飾反応を制御しやすく、再現性良くかつ均一な表面修飾を行うことが出来ることが明らかとなった。
・NHS-NHS linkerを介することで、任意のタンパク質をプローブ表面に結合させることが可能となった。
(2)生体分子修飾プローブを用いた力測定実験
上述の方法により作製したNHS化・アミノ化プローブに対し、生体分子の一例として牛血清アルブミン(BSA)を反応させ、生体分子修飾プローブを作製した。これらBSA修飾プローブ、アミノ化プローブ、未修飾プローブを用い、マイカ基板に対する力学的相互作用の液中測定を行い、製作したプローブの評価を行った。
・アミノ化プローブ、未修飾プローブの場合ではプローブと基板との間に強い吸着が見られたが、一方で、BSA修飾プローブに関しては吸着が全く認められなかった。このことは、プローブ・基板間の吸着をBSA分子が阻害していることを示しており、このことから実際にプローブ先端にBSA分子が結合していることが確認された。