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光捕捉によるアミロイド集合体の時空間形成と蛍光解析によるそのダイナミクス解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K14427
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関北海道大学

研究代表者

柚山 健一  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (20786355)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード光ピンセット / 光圧 / アミロイド / タンパク質 / 顕微分光 / 顕微イメージング / レーザー / ナノバイオ / 顕微計測
研究成果の概要

部分的に変性したタンパク質を光捕捉することにより、アミロイド集合体を時空間的に制御して作製することに成功した。顕微蛍光分光を用いてその形成過程を調べることにより、タンパク質の集合とアミロイド線維化の二段階で集合体形成が進むことを明らかにした。前半に形成する集合体の構造は、一本の繊維状の構造体が丸まっていることを見出した。アミロイド形成に至る前の中間体のようなタンパク質が集合した場合も、アミロイドのような線維状の構造をとりうることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アミロイドは、様々な疾患と関係している不溶性のタンパク質凝集体である。確率的に起こるアミロイド核形成を溶液中で時空間制御することは難しく、溶液全体のアンサンブル測定を通してその形成過程が調べられてきた。本研究で示した新しいアミロイド集合体形成手法は、一集合体レベルでの解析を可能にし、アミロイド線維形成メカニズムの解明に大きく貢献できると期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 国立交通大学(台湾)(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 国立交通大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Bubble generation and molecular crystallization at solution surface by intense continuous-wave laser irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Jim Jui-Kai Chen, Ken-ichi Yuyama, Teruki Sugiyama, Hiroshi Masuhara
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 11 号: 8 ページ: 085502-085502

    • DOI

      10.7567/apex.11.085502

    • NAID

      120006709278

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Pseudopolymorph Control of L-Phenylalanine Achieved by Laser Trapping2018

    • 著者名/発表者名
      Chi-Shiun Wu, Pei-Yun Hsieh, Ken-ichi Yuyama, Hiroshi Masuhara, Teruki Sugiyama
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 18 号: 9 ページ: 5417-5417

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.8b00796

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Crystallization of Methylammonium Lead Halide Perovskites by Optical Trapping2018

    • 著者名/発表者名
      Yuyama Ken-ichi、Islam Md Jahidul、Takahashi Kiyonori、Nakamura Takayoshi、Biju Vasudevanpillai
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 57 号: 41 ページ: 13424-13428

    • DOI

      10.1002/anie.201806079

    • NAID

      120006729575

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Growth and Dissolution Dynamics of L-Phenylalanine Controlled by Solution Surface Laser Trapping2018

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Yuyama, Ding-Shiang Chiu, Yen-En Liu, Teruki Sugiyama, Hiroshi Masuhara
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 18 号: 11 ページ: 7079-7079

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.8b01233

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rapid localized crystallization of lysozyme by laser trapping2018

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Yuyama, Kai-Di Chang, Jing-Ru Tu, Hiroshi Masuhara, Teruki Sugiyama
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 20 号: 9 ページ: 6034-6039

    • DOI

      10.1039/c7cp06990a

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Femtosecond-Laser-Enhanced Amyloid Fibril Formation of Insulin2017

    • 著者名/発表者名
      Tsung-Han Liu, Ken-ichi Yuyama, Takato Hiramatsu, Naoki Yamamoto, Eri Chatani, Hiroshi Miyasaka, Teruki Sugiyama, Hiroshi Masuhara
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 33 号: 33 ページ: 8311-8318

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b01822

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 光トラッピングによる混合ハロゲン化物ペロブスカイトの結晶化2019

    • 著者名/発表者名
      柚山健一、イスラムジャヒダル、ビジュヴァスデヴァンピライ
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 界面での光捕捉によるハロゲン化鉛ペロブスカイトの合成と改変2019

    • 著者名/発表者名
      柚山健一、イスラムジャヒダル、ビジュヴァスデヴァンピライ
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Laser trapping of hen egg-white lysozyme under acidic conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Yuyama, Md Jahidul Islam, Vasudevanpillai Biju
    • 学会等名
      The 19th RIES-Hokudai International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光圧によるアミノ酸、タンパク質の結晶成長制御2018

    • 著者名/発表者名
      杉山輝樹、柚山健一
    • 学会等名
      第47回結晶成長国内会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Crystallization of methylammonium lead halide perovskites spatiotemporally controlled by optical trapping2018

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Yuyama, Md Jahidul Islam, Vasudevanpillai BIJU
    • 学会等名
      18th International Symposium on Advanced Organic Photonics (ISAOP-18)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 酸性条件下でのニワトリ卵白リゾチームの光捕捉挙動2018

    • 著者名/発表者名
      柚山健一、イスラムジャヒダル、ビジュヴァスデヴァンピライ
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 気液界面への連続発振レーザー集光照射による有機無機ハイブリッドペロブスカイト化合物の結晶化2018

    • 著者名/発表者名
      柚山健一、ビジュヴァスデヴァンピライ
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 集光レーザーの光圧を用いたペロブスカイト前駆体溶液表面での光捕捉2018

    • 著者名/発表者名
      柚山健一、ビジュヴァスデヴァンピライ
    • 学会等名
      「光圧によるナノ物質操作と秩序の創生」第2回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Crystallization of CH3NH3PbBr3 by Optical Trapping at Solution Surface2017

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Yuyama、Vasudevan Pillai BIJU
    • 学会等名
      The 18th RIES-Hokudai International Sympoium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 界面での半導体ナノ材料の光トラッピング2017

    • 著者名/発表者名
      柚山健一、ビジュヴァスデヴァンピライ
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 集光レーザーの放射圧を用いたタンパク質の光捕捉とアミロイド集合体形成2017

    • 著者名/発表者名
      柚山健一、ビジュヴァスデヴァンピライ
    • 学会等名
      第5回アライアンス若手研究交流会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 集光レーザーの放射圧を用いた分子・ナノ粒子集合体の時空間形成2017

    • 著者名/発表者名
      柚山健一
    • 学会等名
      第33回ライラックセミナー・第23回若手研究者交流会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 北海道大学電子科学研究所分子フォトニクス研究分野ホームページ

    • URL

      http://bijulab.main.jp/en/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-22  

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