| 研究課題/領域番号 |
19K16084
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
池崎 圭吾 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10722960)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 超解像顕微鏡 / 1分子計測 / 一分子計測 / 分子モーター |
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| 研究開始時の研究の概要 |
構造生物学の進展により、タンパク質の動的構造変化、特に細胞内での構造動態に注目が集まっている。本研究では、細胞内において一分子レベルでタンパク質の構造動態を計測するために、蛍光一分子計測顕微鏡法に超解像顕微鏡法の原理(構造化照明法)を応用することで計測精度を飛躍的に向上させ、タンパク質の動的構造変化の実時間計測を実現する。開発過程においては、申請者がこれまで研究してきた分子モーターを具体的な対象として設定するが、本研究で開発する計測法は様々なタンパク質に適用可能で、構造生物学的手法を補間する構造動態計測法としての広い応用が期待される。
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| 研究成果の概要 |
構造生物学の進展により、タンパク質の動的構造変化、特に細胞内での構造動態に注目が集まっている。本研究では、細胞内において１分子レベルでタンパク質の構造動態を計測するために、蛍光１分子計測顕微鏡法に超解像顕微鏡法の原理(構造化照明法)を応用し、計測精度を飛躍的に向上させた新規顕微鏡の開発を行った。その結果、本研究で開発した装置を用いることで理論限界に近い位置推定精度を実現できていることが確認できた。これは従来の全反射顕微鏡型の1分子計測システムに比べて約100倍の光子利用効率に相当する。本装置を開発したことにより、細胞内においてタンパク質１分子の動態を実時間計測する道が開けた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の主題である細胞内のタンパク質の実態解明は学術的にきわめて重要な問題であり、様々な分野の研究者達が盛んに研究を行っている。１分子研究分野においても、細胞内での１分子計測が試みられているが計測技術の限界により、細胞内での分子の局在や並進移動を捉えることがやっと出来るという状況であり、１分子の構造変化を詳細に計測するには至っていない。このような研究動向の中において本研究で開発した計測装置は非常に大きなインパクトを世界に与えるとともに、本装置がこれからのタンパク質機能解析の基盤技術の1つとなると期待する。
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