| 研究課題/領域番号 |
21K03483
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
FLECHSIG HOLGER 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 特任助教 (00758964)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | molecular motors / myosin V / high-speed AFM / molecular dynamics / modelling / energetics |
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| 研究開始時の研究の概要 |
In biological cells molecular motors are powered by available chemical fuel. New experiments show purely mechanical motor stepping along filaments by external energy supply. To explain the underlying mechanism, relevant also to design artificial motors, is planned by theoretical investigations.
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| 研究成果の概要 |
本研究ではモーターの後ろ側のヘッドがアクチンフィラメントから機械的に切り離されると、ATP分子による化学エネルギーの供給無しにアクチンフィラメントに沿ってミオシンVが歩行するというインタラクティブ高速AFMでの観察の理論的説明に成功した。数理モデル、エネルギー解析、数値シミュレーションを実験結果と統合し、ミオシンVの動作にはATPによる構造変化は必須ではないと結論した。これは現在受入れられているモーターの動作の描像を変えるものである。本研究の結果はナノスケールの分子モーターのエネルギー伝達の一般的な機構について、力学的仕事を生み出すプロセスが化学エネルギーの入力無し進行し得ることを示している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
The activity of nanoscale motors has also been linked to processes related to disease and functional disorder. Therefore, the detailed understanding of their operation as obtained in this project for myosin V is potentially important for the development of therapeutic strategies and drug design.
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