単一分子計測による生体分子系の平衡点近傍の揺らぎダイナミクスの検出

• 研究課題/領域番号: 20350009
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 宮坂 博 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40182000)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円); 2010年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2009年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2008年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: 単一分子計測 / 電子移動 / DNA / 構造揺らぎ / 光子統計 / 単一光子計測 / 生体揺らぎ / 電子移動反応

研究概要

単一分子レベルの計測手法を応用し、従来のパルスレーザー励起とその時間分解測定では観測が困難であった溶液中の平衡点近傍の揺らぎに強く依存した分子ダイナミクス測定法を開発、確立した。この手法を液中における生体、あるいは人工系高分子系のサブナノ秒-ミリ秒ダイナミクス測定に応用し、その手法の有効性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Norharmane : Old yet Highly Selective Dual channel Ratiometric Fluoride and Hydrogen Sulfate ion Sensor (2011)
  • 著者名/発表者名: Arabinda Mallick, Tetsuro Katayama, Yukihide Ishibashi, Masakazu Yasuda, Hiroshi Miyasaka
  • 雑誌名: Analyst 巻: 136 ページ: 275-277
  • 査読あり
• [雑誌論文] 単一ゲスト分子の動きから高分子材料の架橋反応ダイナミクスを追跡する (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊都将司, 宮坂博
  • 雑誌名: 高分子 巻: 60 ページ: 54-57
  • NAID: 10027789767
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of radiation force acting on macromolecules by combination of Brownian dynamics simulation with fluorescence correlation spectroscopy. (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Ito, N. Toitani, H. Yamauchi, H. Miyasaka
  • 雑誌名: Phys.Review E. 81[6] ページ: 61402-61408
• [雑誌論文] Evaluation of radiation force acting on macromolecules by combination of Brownian dynamics simulation with fluorescence correlation spectroscopy. (2010)
  • 著者名/発表者名: Syoji Ito, Naoki Toitani, Hiroaki Yamauchi, Hiroshi Miyasaka
  • 雑誌名: Phys.Rev.E 巻: 81 ページ: 61402-61408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanosecond to submillisecond dynamics in dye-labeled single-stranded DNA, as revealed by ensemble measurements and photon statistics at single-molecule level. (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kaji, S. Ito, S. Iwai, H. Miyasaka
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B. 113[42] ページ: 13917-13925
• [雑誌論文] Microscopic structure and mobility of guest molecules in mesoporous hybrid organosilica: evaluation with single molecule tracking. (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ito, S. Fukuya, T. Kusumi, Y. Ishibashi, H. Miyasaka, Y. Goto, M. Ikai, T. Tani, S. Inagaki
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 113[27] ページ: 11884-11891
• [雑誌論文] Diffusion processes of single fluorescent molecules in a polymer-based thin material with three-dimensional network. (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ito, T. Kusumia, S. Takei, H. Miyasaka
  • 雑誌名: Chem. Com. 41 ページ: 6165-6167
• [雑誌論文] Diffusion coefficient in a photo-curable polymer material, as evaluated by means of single molecule tracking. (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ito, K. Itoh, S. Pramanik, T. Kusumi, S. Takei, H. Miyasaka
  • 雑誌名: Appl.Phys.Exp. 2 ページ: 75004-75004
• [雑誌論文] Microscopic Structure and Mobility of Guest Molecules in Mesoporous Hybrid Organosilica : Evaluation with Single Molecule Tracking. (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ito, S.Fukuya, T.Kusumi, Y.Ishibashi, H.Miyasaka, Y.Goto, M.Ikai, T.Tani, S.Inagaki,
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 113 ページ: 11884-11891
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diffusion Coefficient in a Photo-Curable Polymer Material, as Evaluated by Means of Single Molecule Tracking (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ito, K.Itoh, S.Pramanik, T.Kusumi, S.Takei, H.Miyasaka
  • 雑誌名: Appl.Phys.Exp. 2 ページ: 75004-75004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Naanosecond to Submillisecond Dynamics in Dye-Labeled Single-Stranded DNA, as Revealed by Ensemble Measurements and Photon Statistics at Single-Molecule Level. (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Kaji, S.Ito, S.Iwai, H.Miyasaka
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B. 113 ページ: 13917-13925
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diffusion Processes of Single Fluorescent Molecules in a Polymer-Based Thin Material with Three-Dimensional Network (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ito, T.Kusumi, S.Takei, H.Miyasaka
  • 雑誌名: Chem.Com. 41 ページ: 6165-6167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of Cyclization, Cycloreversion, and Multa Photochromic Diarylethene Derivative in Crystallphoton Gated Reaction ofne Phase. (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Tani, Y. Ishibashi, H. Miyasaka. S. Kobatake, M. Irie
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 112 ページ: 11150-11157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic Synthesis, Isolation, and Photophysical Properties of Linear-shaped Re(I) Oligomers and Polymers with 2 -20 units. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto, S. Sawa, Y. Funada, T, Morimoto, M. Falkenstrom, H. Miyasaka, S. Shishido, T. Ozeki, K. Koike, O. Ishitani
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of Cycla Photochromic Dzation, Cycloreversion, and Multiphoton Gated Reaction ofarylethene Derivative in Crystalline Phase. (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Tani, Y. Ishibashi, H. Miyasaka, S. Kobatake, M. Irie
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 112 ページ: 11150-11157
  • 査読あり
• [学会発表] 単一分子検出法による微小液滴中の溶質発光挙動の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 飯田篤史、伊都将司、宮坂博
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会1D1-14
  • 発表場所: 神奈川大、横浜
• [学会発表] 単一分子検出法による微小液滴中の溶質発光挙動の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 飯田篤史、伊都将司、宮坂博
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Poly(2-hydroxyethyl acrylate)薄膜におけるミクロ不均一性とその重合度依存性:単分子追跡による評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田健太郎、伊都将司、竹井敏、宮坂博
  • 学会等名: 2010光化学討論会1P002
  • 発表場所: 千葉大学,千葉
• [学会発表] 単一分子検出法による微小液滴中の溶質発光挙動の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 飯田篤史、伊都将司、宮坂博
  • 学会等名: 2010光化学討論会2P091
  • 発表場所: 千葉大学,千葉
• [学会発表] 周期的な近赤外パルスレーザー光照射下における1本鎖DNA・色素結合系の構造揺らぎ:単一分子光子統計の適用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 梶貴博、伊都将司、岩井成憲、宮坂博
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会、1PB123
  • 発表場所: 近畿大学、大阪
• [学会発表] 単分子追跡による高分子簿膜のミクロ不均一性および重合度依存評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田健太郎
  • 学会等名: 第3回分子化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2009-09-21
• [学会発表] Microscopic heterogeneity in polymer-based thin film materials evaluated with highly sensitive fluorescence microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ito, K.Itoh, T.Kusumi, K.Maeda, S.Takei, H.Miyasaka
  • 学会等名: Japan-Korea Symposium on Molecular Science 2009
  • 発表場所: Awaji, Hyogo, Japan.(Invited lecture)
• [学会発表] Nanosecond conformational dynamics of single stranded DNA labeled with fluorescent dye studied by photon statistics at Single molecule level (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kaji, S. Ito, S. Iwai, H. Miyasaka
  • 学会等名: The 5th Asian Photochemi stry Conference
  • 発表場所: Beijing, Chia
  • 年月日: 2008-11-04
• [図書] Molecular Nano Dynamics(Construction of micro-spectroscopic systems and their application to the detection of molecular dynamics in a small domain.)(Eds. H. Fukumura et al.) (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ito, H. Matsuda, T. Sugiyama, N. Toitani, Y. Nagasawa, H. Miyasaka
  • 出版者: Wiley-VCH, Weinheim
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.laser.chem.es.osaka-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.laser.chem.es.osaka-u.ac.jp/study/Single/SMT.htm