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新規一分子蛍光法による天然変性蛋白質の基質認識機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21770173
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生物物理学
研究機関東北大学

研究代表者

鎌形 清人  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (90432492)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード変性蛋白質 / 一分子観察 / ダイナミクス / チトクロムc / フォールディング / 天然変性タンパク質 / 一分子蛍光観察 / 基質 / 一分子測定 / イメージング / 天然変性蛋白質
研究概要

天然変性蛋白質の基質認識過程を含む、蛋白質の折れたたみや機能に関わる構造変化を検出するために、新規の一分子蛍光観測装置を開発した。まず、変性した蛋白質の物性(構造の多様性とその運動性)を明らかにするために、酵母由来と緑膿菌由来のチトクロムcにこの方法を応用した。得られた一分子蛍光データを局所平衡状態解析により解析した結果、変性チトクロムcは約100ミリ秒の動的な構造多様性を持つことが明らかになった。次に、一分子観測装置を使用し、基質結合に伴う糖質関連蛋白質の構造変化を測定した。解析の結果、基質が存在しないときに、蛋白質の開閉運動がミリ秒の時間領域で観測された。この開閉運動が基質結合時間より十分に遅いことから、この蛋白質はinduced fit型の基質結合様式を持つことが示唆された。今後、上記の手法を天然変性蛋白質に応用することで、天然変性蛋白質の物性を明らかにできると期待される。

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (45件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 新しいタンパク質科学の可能性-新時代を切り拓くマルチタレントDavid Baker-2011

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人、高橋聡
    • 雑誌名

      化学(化学同人) 1巻

      ページ: 68-69

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 新しいタンパク質科学の可能性-新時代を切り拓くマルチタレントDavid Baker-2011

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人、高橋聡
    • 雑誌名

      化学(化学同人)

      巻: 1 ページ: 68-69

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 一分子測定によるタンパク質の折りたたみ研究の展開2009

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人、木下雅仁、高橋聡
    • 雑誌名

      生物物理 49

      ページ: 282-286

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Staring at a Protein : Ensemble and Single Molecule Investigations on Protein Folding Dynamics

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, S., Kamagata, K.
    • 雑誌名

      Adv.Chem.Phys. in press.

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 新規一分子蛍光観察法は蛋白質の折り畳みを解き明かす2011

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      第13回生命化学研究会シンポジウム「生命・生体を医学・化学する」
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-01-07
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 新規一分子蛍光観察法は蛋白質の折り畳みを解き明かす2011

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      第13回生命化学研究会シンポジウム「生命・生体を医学・化学する」
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2011-01-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Flow and Stop Protocol for the Long-Time Observation of Fluorescence from Single Molecules : Application to the Time-Series Analysis of Protein Folding2011

    • 著者名/発表者名
      Kamagata K., Baba A., Komatsuzaki T., Takahashi S.
    • 学会等名
      55th Annual Meeting Biophysical Society
    • 発表場所
      Maryland, USA
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 高橋聡蛋白質一分子の長時間蛍光観察法の開発:蛋白質の折り畳みへの応用2010

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人
    • 学会等名
      第10回東北大学多元物質科学研究所研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 蛋白質一分子の長時間蛍光観察法の開発:蛋白質の折り畳みへの応用2010

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      第10回東北大学多元物質科学研究所 研究発表会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] long time observation for a single molecule trapped in a capillary cell : application for protein folding2010

    • 著者名/発表者名
      Kamagata K.
    • 学会等名
      NIH Seminar
    • 発表場所
      Bethesda, Maryland
    • 年月日
      2010-01-08
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 「一分子蛍光検出による蛋白質折り畳みのマイクロ秒分解時間追跡」揺らぎと生体機能2010

    • 著者名/発表者名
      小井川浩之、鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      滋賀
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 蛋白質一分子の長時間蛍光観察:蛋白質の折り畳みへの応用2010

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      特定領域研究「高次系分子科学」第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 一分子蛍光検出による蛋白質折り畳みのマイクロ秒分解時間追跡」2010

    • 著者名/発表者名
      小井川浩之、鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      「高次系分子科学」第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Long-time observation of a single molecule trapped in a capillary cell : application for protein folding2010

    • 著者名/発表者名
      Kamagata K., Baba A., Komatsuzaki T., Takahashi S.
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 一分子蛍光検出による蛋白質折り畳みのマイクロ秒分解時間追跡2010

    • 著者名/発表者名
      小井川浩之、鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 一分子測定法によるβ-ラクトグロブリンの蛍光強度変化と拡散の観察2010

    • 著者名/発表者名
      安藤詞音、小井川浩之、櫻井一正、後藤祐児、鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 高時間分解能一分子測定による緑膿菌由来シトクロムcの変性状態内の運動観察2010

    • 著者名/発表者名
      川口敏文、鎌形清人、小井川浩之、三本木至宏、高橋聡
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 二重標識したマルトース結合タンパク質の基質結合の一分子観察2010

    • 著者名/発表者名
      矢田哲也、山森明弘、飯島一生、芳坂貴弘、小井川浩之、鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 新規蛍光一分子観測装置による膜輸送体の動的構造の観測に向けて2010

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      特定領域「高次系分子科学」第9回ミニ公開シンポジウム
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Single Molecule Investigation of the Denatured State Dynamics of Cytochrome c in the Time Domain from 100μs to 1s2010

    • 著者名/発表者名
      Takahashi S., Oikawa H., Kamagata K.
    • 学会等名
      The 24th Annual Symposium of The Protein Society
    • 発表場所
      San Diego
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] キャピラリー内トラップによる一分子長時間測定法の開発:蛋白質の折り畳みへの応用2010

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of single molecule detection based on flow system and its application to protein structural dynamics2010

    • 著者名/発表者名
      Kamagata K., Takahashi S.
    • 学会等名
      International Symposium of Joint Research Network on Advanced Materials and Devices 彫"Chou"
    • 発表場所
      Hokkaido, Japan
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] キャピラリー内トラップによる一分子長時間観測:蛋白質の折り畳みへの応用」2010

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人
    • 学会等名
      蛋白質の基質結合や構造変化における分子揺らぎの意義を討論する会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] long time observation for a single molecule trapped in a capillary cell : application for protein folding2010

    • 著者名/発表者名
      Kamagata K.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference "Protein Folding Dynamics"
    • 発表場所
      Ventura, CA
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] long time observation for a single molecule trapped in a capillary cell : application for protein folding2010

    • 著者名/発表者名
      Kamagata K.
    • 学会等名
      Gordon Research Seminar "Protein Folding Dynamics"
    • 発表場所
      Ventura, CA
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 一分子蛍光検出による蛋白質折り畳みのマイクロ秒分解時間追跡2010

    • 著者名/発表者名
      小井川浩之、鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      揺らぎと生体機能 第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      滋賀
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 一分子蛍光検出による蛋白質折り畳みのマイクロ秒分解時間追跡2010

    • 著者名/発表者名
      小井川浩之、鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      特定領域研究「高次系分子科学」第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Long-time observation of a single molecule trapped in a capillary cell : application for protein folding2010

    • 著者名/発表者名
      Kiyoto Kamagata, Akinori Baba, Tamiki Komatsuzaki, Satoshi Takahashi
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 一分子蛍光検出による蛋白質折り畳みのマイクロ秒分解時間追跡2010

    • 著者名/発表者名
      小井川浩之、鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 一分子測定法によるβ-ラクトグロブリンの蛍光強度変化と拡散の観察2010

    • 著者名/発表者名
      安藤詞音、小井川浩之、櫻井一正、後藤祐児、鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高時間分解能一分子測定による緑膿菌由来シトクロムcの変性状態内の運動観察2010

    • 著者名/発表者名
      川口敏文、鎌形清人、小井川浩之、三本木至宏、高橋聡
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 二重標識したマルトース結合タンパク質の基質結合の一分子観察2010

    • 著者名/発表者名
      矢田哲也、山森明弘、飯島一生、芳坂貴弘、小井川浩之、鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Single Molecule Investigation of the Denatured State Dynamics of Cytochrome c in the Time Domain from 100μs to 1s2010

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Takahashi, Hiroyuki Oikawa, Kiyoto Kamgata
    • 学会等名
      The 24th Annual Symposium of The Protein Society
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] long time observation of a single molecule trapped in a capillary cell : application for protein folding2010

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人
    • 学会等名
      Gordon Research Seminar Protein folding dynamics
    • 発表場所
      California, USA
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] long time observation of a single molecule trapped in a capillary cell : application for protein folding2010

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人
    • 学会等名
      Gordon Research Conference Protein folding dynamics
    • 発表場所
      California, USA
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー内トラップによる蛋白質一分子ダイナミクスの長時間観察2010

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人
    • 学会等名
      蛋白質の基質結合や構造変化における分子揺らぎの意義を討論する会(新学術領域研究「揺らぎが機能を決める生命分子の科学」共催シンポジウム)
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of single molecule detection based on flow system and its application to protein structural dynamics2010

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人, 高橋聡
    • 学会等名
      International symposium of joint research network on advanced materials and devices "Chou"
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] long time observation of a single molecule trapped in a capillary cell : application for protein folding2009

    • 著者名/発表者名
      Kamagata K., Goto Y., Takahashi S.
    • 学会等名
      The 3^<rd> international Symposium Molecular Science of Fluctuations toward Biological Functions
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Microsecond-resolved single-molecule time traces of protein folding by a line-illuminated confocal microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Oikawa H., Kamagata K., Goto Y., Takahashi S.
    • 学会等名
      The 3^<rd> international Symposium Molecular Science of Fluctuations toward Biological Functions
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Single molecule observation of the ligand binding dynamics of maltose binding protein doubly labeled by a cell free system2009

    • 著者名/発表者名
      Yamamori A., Kamagata K., Iijima I., Hohsaka T., Goto Y., Takahashi S.
    • 学会等名
      The 3^<rd> international Symposium Molecular Science of Fluctuations toward Biological Functions
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] long time observation of a single molecule trapped in a capillary cell : application for protein folding2009

    • 著者名/発表者名
      Kamagata, K., Takahashi, S.
    • 学会等名
      Watching Biomolecules in Action single molecule biology symposium 2^<nd> Kanazawa Bio-AFM workshop
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] キャピラリー内トラップによる一分子長時間観測:蛋白質の折り畳みへの応用2009

    • 著者名/発表者名
      Kamagata K., Goto Y., Takahashi S.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第47回年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 二重標識したマルトース結合蛋白質の基質結合と折り畳みの一分子測定2009

    • 著者名/発表者名
      Yamamori A., Kamagata K., Iijima I., Hohsaka T., Goto Y., Takahashi S.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第47回年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 一分子測定法による乳性蛋白質β-ラクトグロブリンの折り畳み過程の観察2009

    • 著者名/発表者名
      Kadoaki T., Kamagata K., Oikwa H., Sakurai K., Goto Y., Takahashi, S.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第47回年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ライン共焦点顕微鏡による蛋白質の折り畳みのマイクロ秒分解一分子追跡2009

    • 著者名/発表者名
      Oikwa H., Kamagata K., Goto Y., Takahashi S.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第47回年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] マイクロ秒時間分解一分子追跡による蛋白質の折り畳み運動の観察2009

    • 著者名/発表者名
      小井川浩之、鎌形清人、高橋聡
    • 学会等名
      第36回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] キャピラリー内トラップによる一分子長時間観測:蛋白質の折り畳みへの応用2009

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人、後藤祐児、高橋聡
    • 学会等名
      第9回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] long time observation of a single molecule trapped in a capillary cell : application for protein folding2009

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人, 後藤祐児, 高橋聡
    • 学会等名
      The 3^<rd> international Symposium Molecular Science of Fluctuations toward Biological Functions
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] long time observation of a single molecule trapped in a capillary cell : application for protein folding2009

    • 著者名/発表者名
      鎌形清人, 高橋聡
    • 学会等名
      Watching Biomolecules in Action single molecule biology symposium 2^<nd> Kanazawa Bio-AFM workshop
    • 発表場所
      Osaka
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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