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プロトン駆動力で回転する生体分子モーターATP合成酵素の1分子計測

研究課題

研究課題/領域番号 18770134
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生物物理学
研究機関大阪大学

研究代表者

飯野 亮太  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (70403003)

研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,840千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 240千円)
2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード1分子計測 / 操作 / 生体分子モーター / ATP合成酵素 / 1分子計測・操作 / 分子モーター
研究概要

1. 大腸菌由来のF_0F_1-ATP合成酵素(EF_0F_1)のATP合成活性を多分子計測により徹底的に調べ、回転子を構成するεサブユニットがATP加水分解時のみでなくATP合成時においても、基質の結合と生成物の解離を抑制することを明らかにし、阻害の新規モデルを提案した。
2. 基板支持人工脂質二重膜に再構成したEF_0F_1の回転(ATP加水分解駆動)を直接可視化することに成功した。さらにF_0モーターのプロトン輸送が低下した変異体を作製し、プロトン輸送律速の36°ステップを直接観察することに世界で初めて成功した。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (17件) 図書 (8件) 備考 (1件) 産業財産権 (5件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Mechanism of inhibition by C-terminal α-helices of the ε subunit of Escherichia coli FoF1-ATP synthase2009

    • 著者名/発表者名
      Iino R, Hasegawa R, Tabata KV, Noji H.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. (published)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between the conformational states of F1-ATPase as determined from its crystal structure and single-molecule rotation2008

    • 著者名/発表者名
      Okuno D, Fujisawa R, Iino R, Hirono-Hara Y, Imamura H, Noji H.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Soc. U.S.A. 105

      ページ: 20722-20727

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly-sensitive Restriction Enzyme Assay and Analysis : A Review2008

    • 著者名/発表者名
      Lam L, Iino R, Tabata KV, Noji H
    • 雑誌名

      Analytical and Bioanalytical Chemistry 39

      ページ: 2423-2432

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature- sensitive reaction intermediate of F_1-ATPase2008

    • 著者名/発表者名
      Watanabe R, Iino R, Shimabukuro K, Yoshida M, Noji H.
    • 雑誌名

      EMBO Rep. 9

      ページ: 84-90

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between the conformational states of F_1-ATPase as determined from its crystal structure and single-molecule rotation.2008

    • 著者名/発表者名
      Okuno D, Fujisawa R, Iino R, Hirono-Hara Y, Imamura H, *Noji H
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Soc. U.S.A. 105

      ページ: 20722-20727

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature-sensitive reaction intermediate of F_1-ATPase2008

    • 著者名/発表者名
      Watanabe R, lino R, Shimabukuro K, Yoshida M, *Noji H.
    • 雑誌名

      EMBO Report 39

      ページ: 84-90

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly-sensitive Restriction Enzyme Assay and Analysis : A Review2008

    • 著者名/発表者名
      *Lam L, lino R, Tabata KV, and *Noji H.
    • 雑誌名

      Analytical and Bioanalytical Chemistry 39

      ページ: 2423-2432

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature-sensitive reaction intermediate of F_1-ATPase2008

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

      EMBO report 9

      ページ: 84-90

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超微小反応チャンバーを用いた高感度バイオアッセイ2007

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太, Liza Lam, 野地博行
    • 雑誌名

      未来材料 7

      ページ: 14-20

    • NAID

      40015642974

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      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] GPI-anchored receptor clusters transiently recruit Lyn and G_α for temporary cluster immobilization and Lyn activation: single-molecule tracking study 12007

    • 著者名/発表者名
      Suzuki KGN, Fujiwara TK, Sanematsu F, Iino R, Edidin M, Kusumi A.
    • 雑誌名

      J. Cell Biol. 177

      ページ: 717-730

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超微小反応チャンバーを用いた高感度バイオアッセイ2007

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太
    • 雑誌名

      未来材料 7

      ページ: 14-20

    • NAID

      40015642974

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      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 超微小反応チャンバーで生体回転分子モーターの作動機構を探る2006

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太, 野地博行
    • 雑誌名

      未来材料 6

      ページ: 32-38

    • NAID

      40007316605

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      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] F_1-ATPase : A highly coupled reversible rotary motor2006

    • 著者名/発表者名
      Iino R, Noji H.
    • 雑誌名

      Biochem. Soc. Trans. 34

      ページ: 993-996

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] F_1-ATPase : A highly coupled reversible rotary motor2006

    • 著者名/発表者名
      Ryota Iino, Hiroyuki Noji
    • 雑誌名

      Biochemical Society Transaction 34

      ページ: 993-996

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 超微小反応チャンバーで生体回転分子モーターの作動機構を探る2006

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太, 野地博行
    • 雑誌名

      未来材料 6巻5号

      ページ: 32-38

    • NAID

      40007316605

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Single-molecule Imaging of ATP-driven Stepping Rotation of F_0F_1-ATP Synthase Reconstituted into Supported Membrane2009

    • 著者名/発表者名
      Iino R, Tham K. C, Tabata K. V., Ueno H., Noji H.
    • 学会等名
      Biophysical Society 53rd Annual Meeting
    • 発表場所
      Boston USA
    • 年月日
      2009-03-01
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Single-molecule Imaging of ATP-driven Stepping Rotation of F_0F_1-ATP Synthase Reconstituted into Supported Membrane2009

    • 著者名/発表者名
      *Ryota lino, Khek-Chian Tham, Kazuhito V. Tabata, Hiroshi Ueno, *Hiroyuki Noji
    • 学会等名
      Biophysical Society 53rd Annual Meeting
    • 発表場所
      Boston. USA
    • 年月日
      2009-03-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] How is the Temperature Sensitive (TS) Reaction of F_1-ATPase Coupled with its Rotation?2009

    • 著者名/発表者名
      Sawako Enoki, Ryota Iino, Rikiya Watanabe, *Hiroyuki Noji
    • 学会等名
      Biophysical Society 53rd Annual Meeting
    • 発表場所
      Boston. USA
    • 年月日
      2009-03-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ATP-driven rotation of F_0F_1-ATP synthase rate-limited by F_0 sector2008

    • 著者名/発表者名
      Iino R, Tham K. C, Tabata K. V., Ueno H., Noji H.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-12-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 超高感度バイオセンシング技術2008

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太
    • 学会等名
      産業科学研究協会 平成20年度第3回産研テクノサロン
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-10-30
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 超高感度バイオセンシング技術2008

    • 著者名/発表者名
      *飯野亮太
    • 学会等名
      産業科学研究協会平成20年度第3回産研テクノサロン
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-10-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Single-molecule study on the rotation of F_0F_1-ATPase2008

    • 著者名/発表者名
      Iino R.
    • 学会等名
      5th NSF-MEXT Young Researcher Exchange Program
    • 発表場所
      Osaka. Japan
    • 年月日
      2008-10-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Single-molecule studies on the rotation of F_0F_1-ATPase2008

    • 著者名/発表者名
      Iino R.
    • 学会等名
      4th HANDAI Nanoscience and Nanotechnology Symposium
    • 発表場所
      Osaka. Japan
    • 年月日
      2008-09-30
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      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Correlation among mechanical steps in rotation, chemical reaction, and crystal structure of F_1-ATPase unraveled by single-molecule studies2008

    • 著者名/発表者名
      Iino R.
    • 学会等名
      The Fourth Workshop of the UK-Japan Bionanotechnology Collaboration
    • 発表場所
      Kobe. Japan
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ATP-driven rotation of F_0F_1-ATP synthase reconstituted into supported membrane2008

    • 著者名/発表者名
      Iino R. Tabata K., Ueno H., Noji H.
    • 学会等名
      52nd Annual Meeting of Biophysical Society
    • 発表場所
      CA, USA
    • 年月日
      2008-02-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ATP-driven rotation of F_0F_1-ATP synthase reconstituted into supported membrane2008

    • 著者名/発表者名
      Ryota Iino
    • 学会等名
      52nd Annual Meeting of Biophysical Society, USA
    • 発表場所
      米国
    • 年月日
      2008-02-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Mechanochemical coupling of F_1-ATPase and intracellular ATP imaging2008

    • 著者名/発表者名
      Ryota Iino, Rikiya Watanabe, Daichi Okuno, *Hiromi Imamura, *Hiroyuki Noji
    • 学会等名
      15th European Bioenergetics Conference (EBEC2008)
    • 発表場所
      Dublin. Ireland
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 基板支持人工脂質二重膜に再構成したF_0F_1-ATP合成酵素のATP駆動による回転2007

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太, 田端和仁, 上野博史, 野地博行
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-23
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 基板支持人工脂質二重膜に再構成したF_0F_1-ATP合成酵素のATP駆動による回転2007

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45同年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Highly sensitive measurement of biological reaction in femtoliter chamber array2007

    • 著者名/発表者名
      Iino R.
    • 学会等名
      SANKEN WORKSHOP on Nano-Bioscience at Berkeley
    • 発表場所
      Berkley. CA. USA
    • 年月日
      2007-03-22
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Femtoliter reaction chamber array for highly sensitive measurement of biological reaction2006

    • 著者名/発表者名
      Noji H, Iino R.
    • 学会等名
      UT Symposium on NanoBio Integration NANOBIO-TOKYO 2006
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 年月日
      2006-12-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Micron-sized reaction chamber array for highly sensitive detection of biological reaction2006

    • 著者名/発表者名
      Iino R.
    • 学会等名
      SANKEN International Symposium on Nanoscience and Nanotechnology
    • 発表場所
      Osaka Japan
    • 年月日
      2006-09-19
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 生体膜超分子モーター-細胞の回転エネルギー変換装置 : ATP合成酵素.「超分子サイエンス」, 国武豊喜監修.第4章第1節第1項2009

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太, 田端和仁, 野地博行
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 単一分子計測.「マイクロ・ナノ化学チップと医療・環境・バイオ分析」, 北森武彦監修.第5編応用技術、第15章2009

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太, 野地博行
    • 出版者
      技術教育出版
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 「マイクロ・ナノ化学チップと医療・環境・バイオ分析」第5編応用技術、第15章単-分子計測2009

    • 著者名/発表者名
      *飯野亮太,*野地博行
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      技術教育出版
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] Two rotary motors in ATP-synthase. In "Single Molecule Dynamics in Life Science" edited by Yanagida T and Ishii Y. WILEY-VCH (Germany)2008

    • 著者名/発表者名
      Iino R, Noji H.
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 2本脚の生体分子モーターはどう歩く?MyosinVの歩きのメカニズム.「最新分子マシン.ナノで働く"高度な機械"を目指して」2008

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] "Single Molecule Dynamics in Life Science" Chapter 10. Two rotary motors in ATP-synthase2008

    • 著者名/発表者名
      *Iino R and *Noji H.
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      WILEY-VCH (Germany)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 「最新分子マシン.ナノで働く"高度な機械"を目指して」第4章5節.2本脚の生体分子モーターはどう歩く? MyosinVの歩きのメカニズム2008

    • 著者名/発表者名
      *飯野亮太
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 基礎ナノバイオテクノロジー

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太, 野地博行ら
    • 出版者
      培風館(印刷中)
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [備考] 飯野亮太 電気学会 2007年度研究会 優秀論文発表賞(センサ・マイクロマシン部門)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] Polarized total internal reflection illumination optical system by rotary annulus light2009

    • 発明者名
      Masasuke Yoshida, Toshiharu Suzuki, Megumu Shio, Ryota Iino
    • 権利者名
      Japan Science and Technology Agency
    • 出願年月日
      2009-02-03
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 回転式輪帯全反射偏光照明光学系2009

    • 発明者名
      吉田賢右, 鈴木俊治, 塩育, 飯野亮太
    • 権利者名
      独立行政法人科学技術振興機構
    • 出願年月日
      2009-01-16
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] 回転式輪帯全反射偏光照明光学系2009

    • 発明者名
      吉田賢右、鈴木俊治、塩育、*飯野亮太
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 取得年月日
      2009-01-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] アデノシン三リン酸測定のための蛍光標識タンパク質2007

    • 発明者名
      今村博臣, 山田康之, 飯野亮太, 野地博行
    • 権利者名
      財団法人新産業創造研究機構, 国立大学法人大阪大学, 学校法人立教学院
    • 産業財産権番号
      2007-008256
    • 出願年月日
      2007-03-27
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] 細胞検体の異物輩出活性検出法、およびその利用2006

    • 発明者名
      飯野亮太, 西野邦彦, 仲田昌義, 榊原昇一, 山口明人, 野地博行
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権番号
      2006-294558
    • 出願年月日
      2006-10-30
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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