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トランスポーターの1分子構造機能解析の実現

研究課題

研究課題/領域番号 17H03660
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所 (2019)
東京大学 (2017-2018)

研究代表者

渡邉 力也  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (30540108)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード1分子生物物理 / 膜タンパク質 / トランスポーター / MEMS / bioMEMS
研究成果の概要

本研究では、私たち自主開発したトランスポーターの1分子計測技術群を総動員することで、人工生体膜に埋め込んだFoF1における構造変化と物質輸送活性の1分子計測を実現した。また、当該技術を他のトランスポーターの1分子解析へも拡張することに成功しており、今後は更なる研究活動の発展が期待できるものと確信している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

トランスポーターは、構造変化と共役して標的分子を輸送する膜タンパク質であり、細胞内の恒常性の維持に深く関わっている。近年、トランスポーターに関連する様々な疾患が同定され、トランスポーターの作動機構を詳細に解明することは、学術・産業の両面において急務とされている。本研究成果はトランスポーターの作動機序を理解する上で、重要な技術基盤の確立の第一歩であり、今後のトランスポーターの研究の発展に寄与することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Microsystem for the single molecule analysis of membrane transport proteins.2020

    • 著者名/発表者名
      Rikiya Watanabe
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta Gen Subj

      巻: 19 号: 2 ページ: 30072-30078

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2019.03.016

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-throughput single-molecule bioassay using micro-reactor arrays with a concentration gradient of target molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Rikiya、Komatsu Toru、Sakamoto Shingo、Urano Yasuteru、Noji Hiroyuki
    • 雑誌名

      Lab on a Chip

      巻: 18 号: 18 ページ: 2849-2853

    • DOI

      10.1039/c8lc00535d

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single-molecule analysis of phospholipid scrambling by TMEM16F.2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Sakuragi, T., Noji,H. and Nagata, S.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 115 号: 12 ページ: 3066-3071

    • DOI

      10.1073/pnas.1717956115

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Essential Role of the ε Subunit for Reversible Chemo-Mechanical Coupling in F 1 -ATPase2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Rikiya、Genda Makoto、Kato-Yamada Yasuyuki、Noji Hiroyuki
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 114 号: 1 ページ: 178-187

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2017.11.004

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-Molecule Analysis of Membrane Transporter Activity by Means of a Microsystem2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Rikiya、Soga Naoki、Ohdate Shin-ya、Noji Hiroyuki
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology Bacterial Multidrug Exporters

      巻: 1700 ページ: 321-330

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-7454-2_17

    • ISBN
      9781493974528, 9781493974542
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of non-equilibrium angle fluctuation on F1-ATPase kinetics induced by temperature increase2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Tamiya, Rikiya Watanabe, Hiroyuki Noji, Chun-Biu Li, Tamiki Komatsuzaki
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 3(20) 号: 3 ページ: 1872-1880

    • DOI

      10.1039/c7cp06256g

    • NAID

      120006549169

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Microsystems for single molecule analysis of membrane proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Rikiya Watanabe
    • 学会等名
      23rd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (microTAS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microsystems for single molecule analysis of membrane proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Rikiya Watanabe
    • 学会等名
      32nd International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microsystems for single molecule analysis of membrane proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Rikiya Watanabe
    • 学会等名
      17th Chinese Biophysics Congress “China-Japan Joint Minisymposium on Single-Molecule Biophysics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Artificial cell-membrane microsystems for highly sensitive analysis of membrane proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Rikiya Watanabe
    • 学会等名
      PITTCON 2018
    • 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] 生体膜マイクロチップを利用した膜タンパク質の機能可視化2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉力也
    • 学会等名
      日本細菌学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single molecule analysis of membrane transport proteins using artificial cell-membrane microsystems2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉力也
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体膜チップを利用した 膜タンパク質の1分子活性計測2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉力也
    • 学会等名
      Conbio 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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