• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

レーザーと微小空間界面を駆使したタンパク質のリアルタイム結晶化

研究課題

研究課題/領域番号 18K18985
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

三浦 篤志  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (90379553)

研究分担者 藤井 翔  北海道大学, 理学研究院, 助教 (90725425)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワードタンパク質 / レーザー捕捉 / 結晶化 / 分子配向制御 / リアルタイム結晶化 / 配向制御 / 界面レーザー捕捉結晶化 / マイクロ流路デバイス / マイクロバブル
研究成果の概要

本研究はタンパク質のin situかつリアルタイムなレーザー捕捉誘起結晶化の実現に向けた検討を行い,マイクロバブル界面がタンパク質分子のレーザー捕捉結晶化に対して有用であること,捕捉レーザー光により形成される高濃度領域へ外部摂動としてのパルスレーザー光をシングルショットで導入することにより,結晶形成の時間と空間を制御したタンパク質分子の時空間制御結晶化が可能であること,捕捉レーザー光照射下におけるタンパク質分子の異方的配向・配置の詳細を明らかにし,分子配向制御により時空間制御タンパク質in situかつリアルタイムなレーザー捕捉誘起結晶化が可能であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質の立体構造を高精度に決定するためには高品質な単結晶が必要不可欠であるが,タンパク質の結晶作製は旧態依然とした試行錯誤的な方法や運に依存している。結晶化スクリーニングに要する結晶化時間の短縮と結晶形成率の高効率化が可能な新規結晶作製手法の開発が必要とされているがそのような手法は未だない。本研究成果はレーザー捕捉法を利活用することでこれまで誰も為し得なかった短時間、in-situかつリアルタイムなタンパク結晶化を可能とするものであり,学術的にも産業・興行的にも意義が大きい。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Optical Trapping?Polarized Raman Microspectroscopy of Single Ethanol Aerosol Microdroplets: Droplet Size Effects on Rotational Relaxation Time and Viscosity2021

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Ryosuke、Miura Atsushi、Abe Sayaka、Kitamura Noboru
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 93 号: 12 ページ: 5218-5224

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c05406

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-Induced Single-Molecule Extraction and Detection in Aqueous Poly(N-isopropylacrylamide)/1-Butanol Solutions2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Atsushi、Nohara Riku、Nojima Azumi、Kitamura Noboru
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 93 号: 6 ページ: 3202-3208

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c04673

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Trapping-Microspectroscopy of Single Aerosol Microdroplets in Air: Supercooling of Dimethylsulfoxide Microdroplets2020

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Miura, Ryosuke Nakajima, Sayaka Abe, and Noboru Kitamura
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A

      巻: 124 号: 43 ページ: 9035-9043

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.0c06179

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liquid-liquid interface-promoted formation of a porous molecular crystal based on a luminescent platinum(ii) complex2020

    • 著者名/発表者名
      Kimura Mari、Yoshida Masaki、Fujii Sho、Miura Atsushi、Ueno Kosei、Shigeta Yasuhiro、Kobayashi Atsushi、Kato Masako
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 85 ページ: 12989-12992

    • DOI

      10.1039/d0cc04164e

    • NAID

      120007168164

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Further enhancement of the near-field on Au nanogap dimers using quasi-dark plasmon modes2020

    • 著者名/発表者名
      Shibata Kizuku、Fujii Sho、Sun Quan、Miura Atsushi、Ueno Kosei
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 152 号: 10 ページ: 104706-104706

    • DOI

      10.1063/1.5142569

    • NAID

      120006994859

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] レーザー捕捉誘起時空間制御リアルタイムタンパク質結晶化法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      中筋 裕香, 三浦篤志, 藤井翔, 上野貢生
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー誘起単一ピコリットル高分子微粒子を分析場とする微量物質抽出・計測2020

    • 著者名/発表者名
      三浦 篤志
    • 学会等名
      日本分析化学会 第80回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Size dependent viscosity change of single levitated aerosol droplet by laser trapping-microspectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Abe, Atsushi Miura, Sho Fujii, Noboru Kitamura
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 分子振動―光学モード結合による振動スペクトルの変調を利用した分光分析システム2020

    • 著者名/発表者名
      島雄人, 藤井 翔, 孫 泉, 三浦篤志, 上野貢生
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2020年冬季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規NADH型Ru(II)錯体の合成と機能評価2020

    • 著者名/発表者名
      谷岡恵利奈, 藤井翔, 三浦篤志, 上野貢生
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2020年冬季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 準ダークプラズモンモードを用いた高感度表面増強ラマン散乱分析2020

    • 著者名/発表者名
      柴田 築, 藤井 翔, 孫 泉, 三浦篤志, 上野貢生
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Syntheses and Characterization of Ruthenium Complexes Bearing 2-(2-Pyridyl)-1H-imidazole[4,5-b]pyridine Ligand2020

    • 著者名/発表者名
      Sho Fujii, Erina Tanioka, Atsushi Miura, Kosei Ueno
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] レーザー捕捉下における分子配向の顕微計測:レーザー誘起リアルタイムタンパク質結晶化に向けて2020

    • 著者名/発表者名
      中筋裕香,三浦篤志,上野貢生
    • 学会等名
      第35回分析化学緑陰セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Spectroscopic study on molecular orientations of proteins under laser trapping for in situ and real-time crystallization2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakasuji, A. Miura, K. Ueno, N. Kitamura
    • 学会等名
      10th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE10)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 界面レーザー捕捉下におけるタンパク質分子配向の顕微計測2019

    • 著者名/発表者名
      中筋裕香,三浦篤志,上野貢生
    • 学会等名
      第2回「ソフトクリスタル」・「革新的光-物質変換」合同若手研究者育成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 界面レーザー捕捉下におけるタンパク質分子配向の顕微計測2019

    • 著者名/発表者名
      中筋裕香,三浦篤志,上野貢生,喜多村曻
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoinduced Single Sub-Picolitter Microparticle-Based Ultratrace Analysis at Single Molecule Level2018

    • 著者名/発表者名
      A. Miura
    • 学会等名
      14th Hokkaido University, Nanjing University, NIMS/MANA Joint Symposium, "Designed Chemistry for Future"
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoinduced smart polymer microparticles utilized ultratrace analysis at single molecule level2018

    • 著者名/発表者名
      A. Miura, A. Nojima, R. Nohara, N. Kitamura.
    • 学会等名
      18th International Symposium on Advanced Organic Photonics (ISAOP-18)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nucleation and Crystallization of Protein Molecules Controlled by Laser Beams2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakasuji, A. Miura, N. Kitamura
    • 学会等名
      14th Hokkaido University, Nanjing University, NIMS/MANA Joint Symposium, "Designed Chemistry for Future"
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Viscosity of Levitated Single Aerosol Water Droplets Studied by Laser Trapping - Time-Resolved Microspectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      S. Abe, A. Miura, N. Kitamura
    • 学会等名
      14th Hokkaido University, Nanjing University, NIMS/MANA Joint Symposium, "Designed Chemistry for Future"
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optically accelerated crystallization of supramolecular protein molecules under laser trapping2018

    • 著者名/発表者名
      中筋 裕香,上田 恭子,吉松 泉,三浦 篤志,喜多村 昇
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー誘起分子配向制御によるタンパク質の時空間制御結晶化の試み2018

    • 著者名/発表者名
      中筋裕香,三浦篤志,喜多村昇
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 光誘起配向制御によるタンパク質の時空間制御結晶化2018

    • 著者名/発表者名
      中筋裕香,三浦篤志,喜多村曻
    • 学会等名
      第34回分析化学緑陰セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi