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張力センサー生体分子のナノ構造力学特性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K13832
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関京都大学

研究代表者

安達 泰治  京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (40243323)

研究分担者 井上 康博  京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (80442929)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード張力感受センサー分子 / ナノ構造力学試験 / 原子間力顕微鏡 / ナノバイオメカニクス / αカテニン / ナノ力学試験 / ナノフィッシング / 分子動力学解析
研究成果の概要

張力センサー生体分子の一つとして知られるαカテニンは、細胞間張力を感知し、それを増幅する機能を有することが知られている。本研究では、張力作用下におけるαカテニンの力学的挙動を明らかにすることを目指し、単一分子のAFMナノ引張試験を行った。その結果、張力作用によりαカテニンの立体構造が変化し、アンフォールディングしにくい状態でシグナル分子を待ち受ける適応的な張力感知メカニズムが存在することが明らかとなった。また、ビンキュリンの結合により、張力の作用下で活性化したαカテニンの構造が、力学的に強化されることが示された。以上より、αカテニンの適応的なナノ構造力学特性を明らかにすることができた。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nano-mechanical characterization of tension-sensitive helix bundles in talin rod2017

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Maki, Nobuhiko Nakao, Taiji Adachi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 484 号: 2 ページ: 372-377

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.01.127

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mechano-adaptive sensory mechanism of α-catenin under tension2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Maki, Sung-Woong Han, Yoshinori Hirano, Shigenobu Yonemura, Toshio Hakoshima & Taiji Adachi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 24878-24878

    • DOI

      10.1038/srep24878

    • NAID

      120006337976

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Mechanical, Structural and Functional Dynamics of α-catenin Molecule at Intercellular Adherens Junctions2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Maki, Taiji Adachi
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Nanofishing and Structural Imaging of Tension-sensor Protein Employing Atomic Force Microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Maki, Taiji Adachi
    • 学会等名
      日本機械学会第27回バイオフロンティア講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Mechano-adaptive Conformational Change of α-catenin to Sense and Transmit Intercellular Force2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Maki, Taiji Adachi
    • 学会等名
      European Society of Biomechanics 2016 (ESB2016)
    • 発表場所
      Lyon (France)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞間張力を感知するαカテニンの力学的分子適応メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      牧 功一郎, 安達泰治
    • 学会等名
      日本機械学会バイオエンジニアリング部門第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Multiscale Modeling and Simulation to Explore the Role of Mechanical Forces that Shape Living Tissues and Organs2015

    • 著者名/発表者名
      Taiji Adachi, Yasuhiro Inoue, Yoshitaka Kameo
    • 学会等名
      BMB2015: Biochemistry and Molecular Biology
    • 発表場所
      Kobe Portopia Hotel (Hyoto・Kobe)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanical Roles of Beta-Catenin for AJ-Mediated Force Transmission2015

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Maki, Sung-Woong Han, Taiji Adachi
    • 学会等名
      The 8th Asian-Pacific Confernece on Biomechanics (APBiomech2015)
    • 発表場所
      Hokkaido University (Hokkaido・Sapporo)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 接着結合における張力伝達分子としてのβカテニン2015

    • 著者名/発表者名
      牧功一郎, 韓成雄, 安達泰治
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 立体構造変化を伴う接着構成分子間のAFM相互作用測定2015

    • 著者名/発表者名
      広橋佑紀,牧功一郎,安達泰治
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Nanomechanical Behaviors of β-Catenin Revealed by Single-Molecule AFM2015

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Maki, Sung-Woong Han, Taiji Adachi
    • 学会等名
      European Society of Biomechanics 2015 (ESB2015)
    • 発表場所
      Praque (Czech Republic)
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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