| 研究課題/領域番号 |
20247016
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物物理学
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
老木 成稔 福井大学, 医学部, 教授 (10185176)
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| 研究分担者 |
岩本 真幸 福井大学, 医学部, 助教 (40452122)
清水 啓史 福井大学, 医学部, 講師 (50324158)
今野 卓 福井大学, 医学部, 准教授 (50225637)
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| 研究期間 (年度) |
2008 – 2010
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| 研究課題ステータス |
完了 (2010年度)
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| 配分額 *注記 |
44,200千円 (直接経費: 34,000千円、間接経費: 10,200千円)
2010年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2009年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2008年度: 25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円)
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| キーワード | チャネル / 構造変化 / ゲーティング / 構造機能相関 / 一分子計測 / イオンチャネル / 1分子測定 / 高輝度放射光 / X線回折 / 単一チャネル電流記録 |
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| 研究概要 |
回折X線追跡(DXT)法を改良し、従来の数百倍の時間分解能であるサブミリ秒レベルの記録を達成することに成功した。また高速カメラと大容量メモリーの設置により数十秒間の記録が可能となった。この方法のために基礎的実験をESRF(European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble, France)とSLS(Swiss Light Source, Villigen, Switzerland)の2か所の高輝度放射光施設で年間数100時間の実験を行った。白色X線のスペクトルなどを調整することによりバックグラウンドノイズを顕著に減少させることができた。この方法でKcsAカリウムチャネルのイオン透過路開閉(ゲーティング)に伴う構造変化を一分子レベルで追跡した。KcsAチャネルは溶液のpHを酸性にすることによってゲーティングを起こす。定常状態での測定ではどちら向きのねじれ運動が開過程なのか閉過程か特定できない。そこで、溶液のpHジャンプ(中性→酸性)による構造変化を捉えるための装置を開発した。中性から酸性へのpHジャンプを行えばKcsAチャネルは閉状態から開状態への構造遷移過程を追跡することができる。本法では測定容器が密閉されているので、溶液pHを短時間で変化させるためにケージド化合物を紫外線レーザーで励起することによって行った。pHジャンプ前の閉状態での構造揺らぎと、ジャンプ後の構造変化を捉えることに成功した。動画データから回折点を抽出し、フレーム間で回折点の軌跡を追跡するためのプログラムを開発中である。
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