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生体分子相互作用系観察のための走査型トンネル顕微鏡の試作と生体試料調整法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 02558015
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物質生物化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

猪飼 篤  東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (50011713)

研究分担者 富取 正彦  東京工業大学, 綜合理工学研究科, 助手 (10188790)
西川 治  金沢工業大学, 工学部, 教授 (10108235)
荒川 秀雄  東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (80211704)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
1992年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1991年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
1990年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
キーワード走査型トンネル顕微鏡 / STM / トンネル物性 / 生体分子相互作用系 / 清浄定質ふん囲気 / バクテリオファージT4 / タバコモザイクウイルス / バクテリオファージ / 生物試料 / バイオSTM / 生体用走査型トンネル顕微鏡 / 生体分子のトンネル物性 / 生体分子
研究概要

本年度は主として、1)STM操作用およびデータの画像表示用のソフトウエアの改良、2)厚い試料を蒸着金属膜で被覆する場合の金属膜の厚さとSTM測定用のために必要な電導性の関係の解析、3)金属膜を蒸着しない薄い生体試料の直接観察とその結果の原子間力顕微鏡および電子顕微鏡観察結果との比較を中心に研究を進めた。まず、画像表示用ソフトウエアにおいては、生体試料の特徴である表面凹凸構造の変化幅の大きさに柔軟に対応できる表示ソフトを開発した。また、STMの操作性に関しては、本研究による試作品をもとに島津製作所が市販品を開発するにあたって参考となる事を念頭において、粗動接近法の改善を行った。ハードウエア的には白金探針研磨法と探針装着法の改良を行った。比較的厚さの薄い低分子やDNAは金属蒸着無しでSTM観察が可能であるのが、そのような分子を清浄な電導性基板表面に吸着させる方法を完成した本STMの清浄雰囲気チャンバーを使って現在開発中である。バクテリオファージのように厚い試料は白金蒸着して観察するが、蒸着膜の厚さをコントロールして、試料の特徴を失わないためにはできるだけ薄く、またトンネル電流を得るには十分な厚さを持つよう系統的な実験を実施中である。原子間力顕微鏡を使って得たバクテリオファージやDNAなど生体試料の凹凸像とトンネル電流を基礎とした測定を比較して、生体機能分子の孤立単分子レベルでの物性の研究を進めている。得られたデータは試料のトンネル物性が不明であるという現状で精密に解析する事は難しいが、分子原子レベルでの物質のトンネル物性が明らかにされてゆく中で、生体試料のSTM測定結果も解析が可能となる。
本研究におけるパイオ試料観察用STMをプロトタイプとして、島津製作所でWET-901という中高度真空及び不活性ガス雰囲気対応のSTMを市販品として製作し、発展を期待している。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Arakawa,H.,Umemura,K.and Ikai,A.: "Protein images obtained by STM,AFM,and TEM" Nature. 358. 171-173 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青木洋裕、長谷聖美、荒川秀雄、猪飼 篤: "生体内におけるメダラシンとインヒビターの相互作用" 炎症. 12. 361-367 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jiang,S.その他: "Nanometric Scale Biosample Observation Using a Photon Scanning Tunneling Microscope" Jap.J.of Appl.Phys.31. 2282-2287 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osada.T.その他: "The Active Site Titration of Proteinases by Using alpha_2-Macroglobulin and High-Performance Liquid Chromatography" Anal.Biochem.207. 76-79 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imai,K.その他: "Scanning Tunneling and Atomic Force Microscopy of T4 Bacteriophage and Tobacco Mosaic Virus" Jap.J.of Appl.Phys.(in press). (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchino,T.その他: "Isolation and Characterization of a Novel Serine Proteinase Cpmplexed with Alpha-2-macroglobulin from Porcine Gastric Mucosa" J.Biol.Chem.268. 527-533 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 猪飼 篤: "基礎の生化学" 東京化学同人, 195 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arakawa, H., Umemura, K.and Ikai, A.: "Protein images obtained by STM, AFM, and TEM" Nature. 358. 171-173 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jiang, S., Ohsawa, H., Yamada, K., Pangaribuan, T., Ohtsu, M., Imai, K., and Ikai, A.: "Nanometric Scale Biosample Observation Using a Photon Scanning Tunneling Microscope" Jap. J.of Appl. Phys.31. 2282-2287 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imai, K., Yoshimura, K., Tomitori, M., Nishikawa, O., Kokawa, R., Yamamoto, M., Kobayashi, M.and Ikai, A.: "Scanning Yunneling and Atomic Force Microscopy of T4 Bacteriophage and Tobacco Mosaic Virus" Jpn. J.Appl. Phys.32. 2962-2964 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shibuya, N.and Ikai, A.: "Direct Kinetics of Bait Region Cleavage of alpha -_2-Macroglobulin by a Rapid Quenching Method" FEBS Lett.326. 80-82 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikai, A., Yoshimura, K., Arisaka, F., Ritani, A.and Imai, K.: "Atomic Force Microscopy of Bacteriphage T4 and Its Tube-Baseplate Complex." FEBS Lett.326. 39-41 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arakawa,H.,Umemura,K.and Ikai,A.: "Protein images obtained by STM,AFM,and TEM" Nature. 358. 171-173 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 青木 洋祐、長谷 聖美、荒川 秀雄、猪飼 篤: "生体内におけるメダラシンとインヒビターの相互作用" 炎症. 12. 361-367 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Jiang,S.その他: "Nanometric Scale Biosample Observation Using a Photon Scanning Tunneling Microscope" Jap.J.of Appl.Phys.31. 2282-2287 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Osada,T.その他: "The Active Site Titration of Proteinases by Using α_2-Macroglobulin and High-Performance Liquid Chromatography" Anal.Biochem.207. 76-79 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Imai,K.その他: "Scanning Tunneling and Atomic Force Microscopy of T4 Bacteriophage and Tobacco Mosaic Virus" Jap.J.of Appl.Phys.(1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Uchino,T.その他: "Isolation and Characterization of a Novel Serine Proteinase Cpmplexed with Alpha-2-macroglobulin from Porcine Gastric Mucosa" J.Biol.Chem.268. 527-533 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 猪飼 篤: "基礎の生化学" 東京化学同人, 195 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Ikai,A.: "Electron microscopy of 26 S complex containing 20 S proteasome" FEBS Letters. 292. 21-24 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi,T.: "Electron microscopic and biochemical evidence that proline-β-naphthyl-amidase is composed of three identical subunits" FEBS Letters. 290. 297-300 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Osterberg,R.: "X-ray scattering study of hagfish protease inhibitor,a protein structurally related to complement and α2-macroglobulin" Biochemistry. 30. 7873-7878 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Armstrong,P.B.: "Structure of α_2-Macroglobulin from the Arthropod Limulus polyphemus" Journal of Biological Chemistry. 266. 2526-2530 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Quigley,J.P.: "Reaction of Proteinases with α_2-Macroglobulin from the American Horseshoe Crab,Limulus polyphemus" Journal of Biological Chemistry. 266. 19426-19431 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Ichikawa,M.: "Bandeiraea Simplicifolia Lectin I and Vicia Villosa agglutinin bind specifically to the vomeronasalaxons in the accessory olfactory bulb of the rat" Neuroscience Research.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 猪飼 篤: "基礎の生化学" 東京化学同人, 195 (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Ikai,A.,: "Electron microscopic demonstration of a common structural motif in human complement factor C3 and rat α_1ーinhibitor 3 (murinoglobulin)" <FEBS>___ー <Letters>___ー. 260. 291-293 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hisanaga,S: "Effects of phosphorylation of the neurofilament L protein on filamentous structures" <Cell>___ー <Regulation>___ー. 237-248 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Koyano,N.: "Transport of Antigenic Molecules into Antigen Presenting Cells Using Alpha_2ーMacroglobulin" <J.>___ー <PharmacobioーDyn.>___ー. 13. 120 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Kyushiki,: "The Effect of Solvent Viscosity on the RateーDetermining Step of Fatty Acid Synthetase" <Proteins>___ー. 8. 287-293 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Ikai,A.: "Internal Structure of Ovomacroglobulin" <J.>___ー <Biol>___ー. <Chem>___ー.265. 8280-8284 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Ohsako,S.: "Expression of a Catalytically Active Polypeptide of CalmodulinーDependent Protein Kinase IIα Subunit in <Escherichia>___ー <coli>___ー" <Biochem.>___ー <Biophys.>___ー <Res.>___ー <Commun.>___ー. 170. 705-712 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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