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ナノトラックを用いたキネシンとATPの同時1分子蛍光計測

研究課題

研究課題/領域番号 16K13644
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノバイオサイエンス
研究機関京都大学

研究代表者

横川 隆司  京都大学, 工学研究科, 准教授 (10411216)

連携研究者 飯野 亮太  分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域 生体分子機能研究部門, 教授 (70403003)
富重 道雄  青山学院大学, 理工学部, 教授 (50361530)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードマイクロ・ナノデバイス / 分子モーター / 生物物理 / ナノバイオ / 1分子計測(SMD) / 1分子計測(SMD)
研究成果の概要

本研究では,ナノスリット(LZMWs)を用いて,微小管およびキネシンの運動アッセイにおける蛍光ATPの結合・解離を1分子観察することを目標とした。電子線描画装置を利用してLZMWsデバイスを作製するとともに,有限要素法に基づいてナノスリットにおける励起光・蛍光の分布を計算し,LZMWsとしての機能を評価した。また,ナノスリットにキネシンおよび微小管を導入し,キネシンによる微小管運動とキネシンに対する蛍光ATPの結合・解離を同時に蛍光観察した。将来的には,従来のZMWsでは使用できなかったミオシンやクロマチン繊維など,繊維状の生体分子の1分子蛍光観察にこの方法を適用することも期待できる。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Linear-shaped Zero Mode Waveguidesの設計・製作とそれを用いたキネシンおよびATPの1分子観察2017

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Kazuya、Morita Yuki、Iino Ryota、Tomishige Michio、Shintaku Hirofumi、Kotera Hidetoshi、Yokokawa Ryuji
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 137 号: 6 ページ: 159-164

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.137.159

    • NAID

      130005687854

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fluorescent observation of ATP binding in kinesin driven microtubule gliding using nano-slits2018

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, R. Iino, M. Tomishige, H. Shintaku, H. Kotera, R. Yokokawa
    • 学会等名
      The 31st IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Micro/nano fabrications for biophysics and organ-on-a-chip applications2018

    • 著者名/発表者名
      R. Yokokawa
    • 学会等名
      IEEE Electron Devices Technology and Manufacturing (EDTM) Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Linear Zero Mode Waveguides for the Study of Chemo-Mechanical Coupling Mechanism of Kinesin2017

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, Y. Morita, R. Iino, M. Tomishige, H. Shintaku, H. Kotera, and R. Yokokawa
    • 学会等名
      The 30th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2017)
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      2017-01-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キネシンによる微小管運動における蛍光ATP結合・解離のLZMWsを用いた1分子観察2017

    • 著者名/発表者名
      藤本 和也, 飯野 亮太, 富重 道雄, 新宅 博文, 小寺 秀俊, 横川 隆司
    • 学会等名
      第34回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ナノスリットを用いたキネシン・微小管および蛍光ATPの同時1分子観察2017

    • 著者名/発表者名
      藤本 和也, 飯野 亮太, 富重 道雄, 新宅 博文, 小寺 秀俊, 横川 隆司
    • 学会等名
      第36回化学とマイクロ・ナノシステム学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Micro/nano fabrications for biophysical studies of endothelial cells and motor proteins2017

    • 著者名/発表者名
      R. Yokokawa
    • 学会等名
      International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE9)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Micro/nano fabrications for engineering applications and biophysical studies of motor proteins2016

    • 著者名/発表者名
      R. Yokokawa
    • 学会等名
      International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS & Applications (Bio4Apps 2016)
    • 発表場所
      Gold Coast, Australia
    • 年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LZMWを利用した高濃度蛍光ATP存在下でのキネシン運動とATP結合の同時蛍光1分子観察2016

    • 著者名/発表者名
      藤本 和也, 森田 有貴, 新宅 博文, 飯野 亮太, 富重 道雄, 小寺 秀俊, 横川 隆司
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Single-Molecule Fluorescence Imaging of Kinesin Using Linear Zero-Mode Waveguides2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, K. Fujimoto, R. Iino, M. Tomishige, H. Shintaku, H. Kotera, R. Yokokawa
    • 学会等名
      IEEE Sensors 2017
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LZMWを用いたキネシンによるATP加水分解サイクルの可視化2016

    • 著者名/発表者名
      藤本 和也, 森田 有貴, 新宅 博文, 飯野 亮太, 富重 道雄, 小寺 秀俊, 横川 隆司
    • 学会等名
      第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      平戸
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Linear Zero Mode WaveguideによるキネシンのATP加水分解サイクル1分子計測2016

    • 著者名/発表者名
      藤本 和也, 森田 有貴, 新宅 博文, 飯野 亮太, 富重 道雄, 小寺 秀俊, 横川 隆司
    • 学会等名
      第67回コロイドと界面化学討論会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] R14Aキネシンによるナノトラックへの微小管の固定法とその評価2016

    • 著者名/発表者名
      森田 有貴, 藤本 和也, 飯野 亮太, 富重 道雄, 新宅 博文, 小寺 秀俊, 横川 隆司
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第34回研究会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] キネシン1分子観察系構築に向けたLZMWへの微小管の固定2016

    • 著者名/発表者名
      森田 有貴, 藤本 和也, 飯野 亮太, 富重 道雄, 新宅 博文, 小寺 秀俊, 横川 隆司
    • 学会等名
      平成28年度電気学会 センサ・マイクロマシン部門総合研究会 バイオ・マイクロシステム研究会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 微小流体デバイスのタンパク質・細胞応用2016

    • 著者名/発表者名
      横川隆司
    • 学会等名
      精密工学会「第4回IoT製造研究会」
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microfluidic devices for biophysical studies and engineering applications of motor proteins2016

    • 著者名/発表者名
      R. Yokokawa
    • 学会等名
      OIST Mini Symposium; Science and Technology at the Interface of Bio-Nano-Systems: Challenges and Opportunities
    • 発表場所
      Onna, Japan
    • 年月日
      2016-04-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 横川 隆司の個人ページ

    • URL

      http://www.ksys.me.kyoto-u.ac.jp/ry/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-12-27  

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