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タンパク質の多量体形成と生体系の磁気感受との関係

研究課題

研究課題/領域番号 18F18789
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 物理化学
研究機関埼玉大学

研究代表者

前田 公憲  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (70229300)

研究分担者 ANTILL LEWIS  埼玉大学, 理工学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2018-10-12 – 2020-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2019年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードクリプトクロム / 磁気感受 / 電子スピン共鳴 / 磁場効果 / 光シグナル / ラジカル対 / 電子スピン / 共焦点顕微鏡 / 蛍光顕微鏡
研究実績の概要

本研究は極めて順調に行われ,生体分子を取り扱える実験室の提供を受けて,クリプトクロムの合成を行った.哺乳類のHeLa細胞を用いてクリプトクロムを発現させた。埼玉大学機器分析支援センターのコンフォーカルレーザースキャン顕微鏡を使用して、クリプトクロムのクラスタリングが観察された.その結果報告された構造変化によるタンパク質のオリゴマー化が再現されている.その結果を踏まえ、様々な蛍光プロテインによるタンパク質発現と合成を行っている.合成は、埼玉大学大学院理工学研究科の坂田准教授の全面的な協力により開始され,初期段階での測定は、細胞ベースの蛍光顕微鏡で行われた。ただし、詳細な分光分析を行うには高感度キャビティリングダウン分光法を使用する方法を提案する.受入者である前田らは,そのような測定をすでに報告しており、改良された空洞リングダウン装置の開発が埼玉大学において進行中である.この目的のために、タンパク質の精製および濃縮と強化された光化学分光法の同時改善が要求されるが,これらは本研究では完了する事が出来なかった。これらが実現すれば,a)蛍光顕微鏡はクリプトクロムラジカルペアダイナミクスに関する空間情報.b)時間分解レーザーフラッシュ法からクリプトクロムラジカルペアダイナミクスに関する時間情報.c)電子スピン共鳴法から微小時空間の構造変化情報,を得ることが可能となる。
今回の研究により,クリプトクロム合成と観測,特にそのクラスタリングが観測された事の意義は大きい.さらに,本外国人特別研究員としての研究により新しい研究者間のネットワークが形成され今後の研究の原動力となる.また,本研究により受入研究者・前田と外国人特別研究員・アンテルとの結束はより強固となり,JSTさきがけ研究者としても,受入研究者・前田とともに研究を続ける,本研究が特別研究員の研究者としての飛躍を招いた事は言うまでもない.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Dynamics of flavin containing radical pairs in SDS micellar media probed by static and pulse magnetic field effect and pulse ADMR2019

    • 著者名/発表者名
      Maeda Kiminori、Naito Yusuke
    • 雑誌名

      Molecular Physics

      巻: 印刷中 号: 19 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1080/00268976.2019.1580779

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-molecule spectroscopy of radical pairs, a theoretical treatment and experimental considerations2018

    • 著者名/発表者名
      Noboru Ikeya, Egor A. Nasibulov, Konstantin L. Ivanov, Kiminori Maeda & Jonathan R. Woodward
    • 雑誌名

      Molecular Physics

      巻: Online 号: 19 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1080/00268976.2018.1559954

    • 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] Gigantic Magnetic Field Effect on the Long-Lived Intermolecular Charge-Separated State Created at the Nonionic Bilayer Membrane2018

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomoaki、Maeda Kiminori、Oka Yoshimi、Ikoma Tadaaki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 122 号: 50 ページ: 12173-12183

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.8b08389

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 磁場スイッチング(SEMF)法によるFAD分子のアミノ酸によるクエンチング反応測定2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤太一,坂下哲弘,Lewis Antill,前田公憲
    • 学会等名
      第58回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2019),第58回NMR討論会との連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal measurement of cryptochromes for animal magnetoreception2019

    • 著者名/発表者名
      Lewis M. Antill, Ichiro Sakata, Kiminori Maeda
    • 学会等名
      3rd QST International Symposium, "Quantum Life Science"
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of the quenching kinetics of FAD by amino acids studied by magnetic field switching experiments2019

    • 著者名/発表者名
      Taichi Sato, Akihiro Sakashita, Lewis M. Antill, Kiminori Maeda
    • 学会等名
      3rd QST International Symposium, "Quantum Life Science"
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フラビンアデニンジヌクレオチド,アミノ酸混合系のパルス磁場効果測定2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤太一,ルイスマーティンアンテル,前田公憲
    • 学会等名
      量子生命科学会 第1回大会(量子生命科学研究会 第3回学術集会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal measurement of cryptochromes for animal magnetoreception2019

    • 著者名/発表者名
      Lewis Martyn Antill
    • 学会等名
      Spin Chemistry Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reaction control of radical pairs by optimized radiowave field”2019

    • 著者名/発表者名
      Kiminori Maeda
    • 学会等名
      The 6th OCU International WS on Quantum Chemistry/Quantum Chemical Calculations on Quantum Computers: Quantum Algorithms
    • 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] Probing and controlling transient radical pairs by time resolved pulse magnetic field and magnetic resonance effects on reaction yield.2018

    • 著者名/発表者名
      Kiminori Maeda, Yusuke Naito, Masaya Sato, Nana Iwata, Taisuke Matsuo.
    • 学会等名
      International-Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018)
    • 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] The pulse magnetic field and radio-wave effect on the radical pair dynamics in biologically related systems2018

    • 著者名/発表者名
      Kiminori Maeda, Nana Iwata, Masaya Sato
    • 学会等名
      III International Conference "Spin physics, spin chemistry and spin technology" (SPCT-2018)
    • 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] Probing and controlling transient radical pairs by pulse magnetic field and RF field in low field regime2018

    • 著者名/発表者名
      Kiminori Maeda
    • 学会等名
      Third Joint Conference of APES and IES Symposium 2018.
    • 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] 時間分解反応収量検出EPR法の進歩,実験と理論2018

    • 著者名/発表者名
      内藤祐輔、佐藤将也、増澤健太、菅原道彦、〇前田公憲
    • 学会等名
      第57回電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-10-15   更新日: 2024-03-26  

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