• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

1分子・多分子計測の相互理解から展開する新しいナノバイオサイエンス

研究課題

研究課題/領域番号 14J07839
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 ナノバイオサイエンス
研究機関東京大学

研究代表者

松下 祐福  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード過飽和溶液 / 溶液中局所ダイナミクス / 分子間クラスター / 溶液中の局所構造 / 結晶核形成 / 相転移現象 / 分子クラウディング / タンパク質フォールディング / X線1分子追跡法 / MHC
研究実績の概要

本研究では、DXT (X線1分枝追跡方)と DFM(暗視野顕微鏡) を用いて、無機および、タンパク質過飽和溶液のナノスケール溶液ダイナミクス観察を行った。本実験結果より、過飽和溶液中には非常に小さい局所力場(fN - aN スケール)が存在することが明らかとなった。
この動的特性は、過飽和溶液中に含まれるネットワーク明滅を繰り返す動的過程を直接的に反映した場の特性であると考えられ、この場は、過飽和溶液からの結晶化現象の理解やその制御研究に貢献すると考えられる。
さらに、我々は、SAXS による酢酸ナトリウム過飽和溶液中に含まれる構造体のナノスケールサイズの推定や、CD 測定を用いた、リゾチーム過飽和溶液中のリゾチーム分子内構造を計測することで、およそ数十 nm 程度で存在すると考えられているリゾチームクラスター内部の分子内構造を反映する重要な構造変化を取得することに成功した。
また、DLS(動的光散乱法)を用いて、過飽和条件下におけるリゾチーム分子の凝集体形成観察実験を行った。本結果より、自発的な核形成を伴う過飽和条件下(4℃)において、2-3量体のクラスターサイズに相当する散乱強度変化を確認した。このことは過飽和条件下におけるリゾチーム分子間の核形成過程がリゾチーム分子間クラスターを経由することで、進行することを明らかにした。
本結果は、現在まで平均情報として埋もれてしまっていた溶液中の密度揺らぎや、ネットワークの動的特性が、局所的な溶液状態に顕在化していることを示すものである。このことは、現在まで未解明な部分の多い、結晶化や核形成プロセス研究において、溶質分子群の動態と、その局所振る舞いの理解を促し、今後その現象解明に大きく貢献していくものと期待される。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] マイクロ秒過飽和状態のダイナミクス観察2017

    • 著者名/発表者名
      松下祐福 、関口博史 、太田昇 、一柳光平 、池崎圭吾 、後藤祐児 、佐々木裕次
    • 雑誌名

      日本結晶成長学会誌

      巻: 44

    • NAID

      130005997216

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-resolved X-ray tracking of expansion and compression dynamics in supersaturating ion-networks2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsushita, H. Sekiguchi, N. Ohta, K. Ichiyanagi, K. Ikezaki, Y. Goto, Y. C. Sasaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 17647-17647

    • DOI

      10.1038/srep17647

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 酢酸ナトリウム過飽和溶液中における金ナノ結晶の分散状態とその高精度1分子回転動態観察2015

    • 著者名/発表者名
      松下裕福、関口博史、一柳光平、池崎圭吾、後藤佑児、佐々木裕次
    • 雑誌名

      表面科学

      巻: 36 号: 10 ページ: 539-542

    • DOI

      10.1380/jsssj.36.539

    • NAID

      130005104151

    • ISSN
      0388-5321, 1881-4743
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single Molecular Motions of MHC Class II Rely on Bound Peptides2015

    • 著者名/発表者名
      Haruo Kozono, Yufuku Matsushita, Naoki Ogawa, Yuko Kozono, Toshihiro Miyabe, Hiroshi Sekiguchi, Kouhei Ichiyanagi, Noriaki Okimoto Makoto Taiji, Osami Kanagawa, and Yuji C Sasaki
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 108 号: 2 ページ: 350-359

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2014.12.004

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 酢酸ナトリウム過飽和溶液中における金ナノ結晶の分散状態とその高精度 1 分子回転動態観察2016

    • 著者名/発表者名
      松下祐福, 関口博史, 一柳光平, 池崎圭吾, 後藤佑児, 佐々木裕次
    • 学会等名
      第36回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Internal Secondary Structural Changes and Aromatic Rings Conformation of Protein under Supersaturated Condition2016

    • 著者名/発表者名
      Yufuku Matsushita, Hiroshi Sekiguchi, Jae-won Chang, Keigo Ikezaki, Masaki Nishijima, Daizo Hamada, Yuji Goto, Yuji C. Sasaki
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Time-resolved Local Dynamics Measurement of Supersaturated Solution by Diffracted X-ray Tracking2016

    • 著者名/発表者名
      Yufuku Matsushita, Hiroshi Sekiguchi, Keigo Ikezaki, Yuji Goto, Yuji C. Sasaki
    • 学会等名
      30th European Crystallographic Meeting
    • 発表場所
      Congress Center Basel, Switzerland
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X-ray Observation of Novel Nucleation Factor in Protein Supersaturated solution2016

    • 著者名/発表者名
      Yufuku Matsushita, Hiroshi Sekiguchi, Noboru Ohta, Keigo Ikezaki, Yuji Goto ,Yuji C. Sasaki
    • 学会等名
      Biophysical Society 60th Annual Meeting
    • 発表場所
      Los Angeles Convention Center, 1201 S Figueroa St, Los Angeles, CA 90015 アメリカ合衆国
    • 年月日
      2016-02-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線1分子追跡法によるタンパク質過飽和溶液中 における局所ダイナミクス構造計測2016

    • 著者名/発表者名
      松下祐福, 関口博史, 太田昇, 池崎圭吾, 後藤佑児, 佐々木裕次
    • 学会等名
      第29回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      千葉県柏市若柴178番地4 柏の葉キャンパス148街区4 東京大学柏の葉キャンパス駅前サテライト
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] X 線1 分子追跡法よるフェムトニュートン力場でのタンパク質ネットワーク観察2015

    • 著者名/発表者名
      松下祐福, 関口博史, 太田昇, 池崎圭吾, 後藤佑児, 佐々木裕次
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      石川県金沢市角間町 金沢大学
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] X線1分子追跡法を用いた溶液中タンパク質分子ネットワークの極微小ダイナミクス計測2015

    • 著者名/発表者名
      松下祐福, 関口博史, 太田昇, 池崎圭吾, 後藤佑児, 佐々木裕次
    • 学会等名
      第15回日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      徳島県徳島市藍場町2丁目14番地 あわぎんホール
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of Nanoscopic Supersaturated Solution by Diffracted X-ray Tracking2015

    • 著者名/発表者名
      Yufuku Matsushita, Hiroshi Sekiguchi, Noboru Ohta, Kosuke Yamazoe, Keigo Ikezaki, Yuji Goto ,Yuji C. Sasaki
    • 学会等名
      588. WE-Heraeus Seminar Element Specific Structure Determination in Materials on Nanometer and Sub-Nanometer Scales using modern X-Ray and Neutron Techniques
    • 発表場所
      Physikzentrum, Hauptstrasse 5, 53604 Bad Honnef, ドイツ
    • 年月日
      2015-04-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 無機、タンパク質過飽和溶液中のナノサイズ分子ネットワークのマイクロ秒X線時分割観察2015

    • 著者名/発表者名
      松下祐福・関口博史・太田昇・池崎圭吾・後藤佑児・佐々木裕次
    • 学会等名
      第3回物構研サイエンスフェスタ
    • 発表場所
      茨城県つくば市竹園2-20-3 つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Microsecond X-ray Observations of nano Supersaturated protein’s Network dynamics2015

    • 著者名/発表者名
      Yufuku Matsushita, Hiroshi Sekiguchi, Kohei Ichiyanagi, Yuji Goto ,Yuji C. Sasaki
    • 学会等名
      Biophysical Society 59th Annual Meeting
    • 発表場所
      Baltimore Convention Center,One West Pratt Street, Baltimore Maryland 21201, United State of America
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X線1分子追跡法によるナノ過飽和現象のダイナミクス観察2015

    • 著者名/発表者名
      松下祐福・関口博史・太田昇・池崎圭吾・後藤佑児
    • 学会等名
      第28回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      滋賀県草津市野路東1丁目1-1 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2015-01-10 – 2015-01-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X線1分子追跡法によるナノ過飽和3D構造ネットワークの発見とその生体分子系への応用2014

    • 著者名/発表者名
      松下祐福・関口博史・太田昇・池崎圭吾・山添康介・後藤佑児・佐々木裕次
    • 学会等名
      第1回3D活性サイトワークショップ
    • 発表場所
      大阪市東淀川区東中島1丁目19番4号 新大阪NLCビル5・6・7F
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X線1分子追跡法を用いた結晶化前駆体クラスター動態観察とその界面物性評価2014

    • 著者名/発表者名
      松下祐福・関口博史・太田昇・池崎圭吾・後藤佑児・佐々木裕次
    • 学会等名
      第34回 表面科学学術講演会
    • 発表場所
      島根県松江市学園南1丁目2-1島根県立産業交流会館
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X線1分子追跡法を用いた過飽和水溶液中前駆体クラスターの物性評価2014

    • 著者名/発表者名
      松下祐福・関口博史・太田昇・池崎圭吾・後藤佑児・佐々木裕次
    • 学会等名
      平成26年度日本結晶学会年会及び総会
    • 発表場所
      東京都文京区弥生1-1-1東京大学農学部キャンパス
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X 線 1 分子追跡法を用いたタンパク質過飽和溶液中における核形成前駆体クラスターの動態観察2014

    • 著者名/発表者名
      松下祐福・関口博史・太田昇・池崎圭吾・後藤佑児・佐々木裕次
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会
    • 発表場所
      札幌市白石区東札幌6条1丁目1-1札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Time-resolved X-ray Observations of Inidividual Single Super-saturated Molecule Network Units2014

    • 著者名/発表者名
      Yufuku Matsushita, Hiroshi Sekiguchi, Kohei Ichiyanagi, Yuji Goto ,Yuji C. Sasaki
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies 2014
    • 発表場所
      福岡市城南区七隈八丁目19-1 福岡大学
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X線1分子追跡法によるタンパク質分子の過飽和ネットワークダイナミクス観察2014

    • 著者名/発表者名
      松下祐福・関口博史・一柳光平・後藤佑児・佐々木裕次
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市中区山下町24-1 ワークピア横浜
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi