• 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

アクチンフィラメントの多形性を応用した水和状態制御によるミオシン駆動

研究課題

研究課題/領域番号 16K13860
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 誠  東北大学, 工学研究科, 教授 (60282109)

研究分担者 最上 譲二  東北大学, 工学研究科, 助教 (70713022)
連携研究者 松林 伸幸  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (20281107)
木下 正弘  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (90195339)
岩城 光宏  理化学研究所, 生命システム研究センター, 上級研究員 (30432503)
研究協力者 山口 貴也  東北大学, 大学院工学研究科
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードactomyosin / ATP energy / hydration free energy / driving force / hydration control / water entropy / polymorphism / Ca ion control / 筋収縮機構 / 化学力学変換 / アクトミオシン / 水の並進エントロピー / 分子モーター / 水和自由エネルギー / タンパク質の水和 / アクチンの構造多形 / タンパク質分子モーター / エントロピー駆動 / 水のエントロピー / 水和制御
研究成果の概要

本研究では、タンパク質複合体の水和状態を制御することでATP加水分解によらずにミオシンコート基板上をF-actinを駆動する試みを行なった。初めにF-actinの2次構造・3次構造制御を水溶液中のMg(2+)とCa(2+)各イオンの交換で可能であることをCD分光測定により確かめた。次に、ミオシンにAMPPNPを結合させ低イオン強度下のMg-F-actinとの弱い結合状態を始状態として、caged-Caを用いてUV光照射による局所的なCa2+放出を行い、60nm程度の有意な変位をするF-actinが観測された。さらに実験数を増やして確認を要するが、今回の実験でその可能性を確認することができた。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Drastic Compensation of the Electronic and Solvation Effects on the ATP Hydrolysis Revealed through a Large-Scale QM/MM Simulations Combined with a Theory of Solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Takahashi, Satoru Umino, Yuuji Miki, Ryosuke Ishizuka, Akihiro Morita, Makoto Suzuki, and Nobuyuki Matubayasi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 121 号: 10 ページ: 2279-2287

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.7b00637

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial-Decomposition Analysis of Energetics of Ionic Hydration2016

    • 著者名/発表者名
      George Mogami, Makoto Suzuki, and Nobuyuki Matubayasi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 120 号: 8 ページ: 1813-1821

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.5b09481

    • 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] Strong Dependence of Hydration State of F Actin on the Bound Mg2+/Ca2+ Ions2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto Suzuki, Asato Imao, George Mogami, Ryotaro Chishima, Takahiro Watanabe, Takaya Yamaguchi, Nobuyuki Morimoto, and Tetsuichi Wazawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 120 号: 28 ページ: 6917-6928

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.6b02584

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Hyper Mobile Water とアクトミオシンの駆動力2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 誠
    • 学会等名
      「水和とATPエネルギー」研究会
    • 発表場所
      仙台, ホテル華の湯
    • 年月日
      2017-03-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イオンの水和エネルギー(2体項・多体項)の空間分布2017

    • 著者名/発表者名
      最上譲二, 鈴木 誠, 松林伸幸
    • 学会等名
      「水和とATPエネルギー」研究会
    • 発表場所
      仙台, ホテル華の湯
    • 年月日
      2017-03-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 周波数領域蛍光偏光法によるアクチンに係留した蛍光プローブの回転運動性 とその共溶媒効果の解析2017

    • 著者名/発表者名
      和沢 鉄一, 鈴木 誠
    • 学会等名
      「水和とATPエネルギー」研究会
    • 発表場所
      仙台, ホテル華の湯
    • 年月日
      2017-03-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] やわらかさと溶媒効果が生み出す高次分子機能とエネルギー変換2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 誠
    • 学会等名
      FRIS Annual Meeting 2017
    • 発表場所
      仙台、東北大学
    • 年月日
      2017-02-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hyper mobile water of F actin and muscle contraction2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto Suzuki
    • 学会等名
      IGER International Symposium on "Now in actin study: Motor protein research reaching a new stage"
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strong Mg2+/Ca2+ Ion Dependence of Hydration of F-actin2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto Suzuki, Asato Imao, George Mogami, Ryotaro Chishima, Takahiro Watanabe, Takaya Yamaguchi, Nobuyuki Morimoto, Tetsuichi Wazawa
    • 学会等名
      Annual Meeting of Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress center, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tertiary structure of F-actin affected by Mg2+/Ca2+ and temperature2016

    • 著者名/発表者名
      Takaya Yamaguchi, George Mogami, Makoto Suzuki
    • 学会等名
      Annual Meeting of Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress center, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydration study on myosin subfragment 1 and some other proteins by Raman OH-stretching spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ochiai, George Mogami, Tetsuo Taniuchi, Makoto Suzuki
    • 学会等名
      Annual Meeting of Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress center, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydration analysis of amino acids by Raman OH-stretching spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Naito, Yuki Ochiai, George Mogami, Makoto Suzuki
    • 学会等名
      Annual Meeting of Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress center, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hyper mobile water の物理的根拠と筋収縮2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木 誠
    • 学会等名
      日本生物物理学会 東北支部会2016
    • 発表場所
      仙台, ホテル華の湯
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hyper mobile water around F-actin and muscle contraction2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木 誠, 山口貴也, 最上譲二, 児玉孝雄
    • 学会等名
      筋生理の集い
    • 発表場所
      東京, 慈恵医大
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Macrostate-shift Model of Myosin: Retrospect and Prospect2016

    • 著者名/発表者名
      児玉 孝雄, 鈴木 誠, 山田 和廣
    • 学会等名
      筋生理の集い
    • 発表場所
      東京, 慈恵医大
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 水和とATP

    • URL

      http://www.material.tohoku.ac.jp/atpwater/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2018-03-22  

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