| 研究課題/領域番号 |
18K06164
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 中央大学 |
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研究代表者 |
宗行 英朗 中央大学, 理工学部, 教授 (80219865)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 分子モーター / 自由エネルギー変換 / 熱力学 / F1-ATPase / 高温条件 / F1モーター / エネルギー変換効率 / ストールトルク / 安定性 / エネルギー論 / 非平衡 / 準静的過程 / 熱散逸 / 生体エネルギー論 / 自由エネルギー |
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| 研究成果の概要 |
FoF1-ATP合成酵素の一部であるF1モーターは，ATPの合成/水解の自由エネルギーと回転運動の力学的エネルギーをほぼ100％の効率で行うことが知られている．この高効率は，F1モーターが準静的に動作しているためであると考えられる．そこでF1モーターのエネルギー変換効率が低下するような準静的な動作が出来ないような極端な条件を調べ，高効率の条件，あるいはメカニズムを浮き彫りにすることを目的とした．結果として高温条件でエネルギー変換効率の低下が見られれ，現在，投稿論文を執筆中である．また変異導入によりエネルギー変換効率の下がる変異体に関して解析し，論文を出版して議論することが出来た．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
分子モーターは，化学反応と力学的な運動を共役するエネルギー変換装置であるとよく言われることだが，実際に化学反応の自由エネルギー変化を制御した上で，保存力に対する仕事を計測している研究は極めて少ない．申請者のグループの研究はそのような点に配慮して実験をおこなっている非常に少ない例であり，本当に物理化学的な視点に立ったときに考えるべきデータを提供できるものである．今回得られた結果は，更に知見を加えないと突っ込んだ議論には踏み込めないが，将来に向けて貴重な知見を与えていると考えられる．
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