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コヒーレントX線と計算機実験の融合利用による生体分子ー水界面構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22540424
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理・化学物理
研究機関公益財団法人高輝度光科学研究センター (2012)
財団法人 高輝度光科学研究センター (2011)
独立行政法人理化学研究所 (2010)

研究代表者

城地 保昌  公益財団法人高輝度光科学研究センター, XFEL研究推進室, 研究員 (30360415)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードX線回折顕微法 / コヒーレントX線 / 生物物理 / 水和構造 / 構造解析 / 溶液構造 / コヒーレントX線回折イメージング / 水和
研究概要

X線自由電子レーザー施設SACLAのコヒーレント回折イメージング実験により生体溶液中の生体物質構造を解析するための計算手法を開発した。開発した手法は、SACLA利用実験データの解析に生かされ、数百ナノメートルのサイズをもつ溶液内の"生きた"バクテリアのイメージングに貢献した。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (29件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ヒトゲノムDNAの不規則で柔軟な収納原理2013

    • 著者名/発表者名
      前島 一博,城地 保昌,西野 吉則,高田 英昭,鎌田 福美,日原 さえら
    • 雑誌名

      日本生物物理学会誌

      巻: 53 ページ: 4-10

    • NAID

      10031139018

    • URL

      https://www.jstage.jst.go.jp/article/biophys/53/1/53_004/_pdf

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chromosomes without a 30-nm chromatin fiber2012

    • 著者名/発表者名
      Yasumasa Joti、Takaaki Hikima、Yoshinori Nishino、Fukumi Kamada、Saera Hihara、Hideaki Takata、Tetsuya Ishikawa、Kazuhiro Maeshima
    • 雑誌名

      Nucleus

      巻: 3巻 号: 5 ページ: 404-410

    • DOI

      10.4161/nucl.21222

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A compact X-ray free-electron laser emitting in the sub- a^^。ngstrom region2012

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa, H. Aoyagi, T. Asaka, Y. Asano, N. Azumi, T. Bizen, H. Ego, K. Fukami, T. Fukui, Y. Furukawa, S. Goto, H. Hanaki, T. Hara, T. Hasegawa, T. Hatsui, A. Higashiya, T. Hirono, N. Hosoda, M. Ishii, T. Inagaki, Y. Inubushi, T. Itoga, Y. Joti, M. Kago, T. Kameshima, H. Kimura, Y. Kirihara, A. Kiyomichi, T. Kobayashi, C. Kondo, T. Kudo, H. Maesaka, X. M. Marechal, T. Masuda, S. Matsubara, T. Matsumoto, T. Matsushita, S. Matsui, M. Nagasono, N. Nariyama, H. Ohashi, T. Ohata, T. Ohshima, S. Ono, Y. Otake, C. Saji, T. Sakurai, T. Sato, K. Sawada, T. Seike, K. Shirasawa, T. Sugimoto, S. Suzuki, S. Takahashi, H. Takebe, K. keshita, K. Tamasaku, H. Tanaka, R. Tanaka, T. Tanaka, T. Togashi, K. Togawa, A. Tokuhisa, H. Tomizawa, K. Tono, S. Wu, M. Yabashi, M. Yamaga, A. Yamashita, K. Yanagida, C. Zhang, T. Shintake, H. Kitamura and N. Kumagai
    • 雑誌名

      Nature Photonics

      巻: 6 号: 8 ページ: 540-544

    • DOI

      10.1038/nphoton.2012.141

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human mitotic chromosomes consist predominantly of irregularly folded nucleosome fibres without a 30-nm chromatin structure2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Nishino、Mikhail Eltsov、Yasumasa Joti、Kazuki Ito、Hideaki Takata、Yukio Takahashi、Saera Hihara、Achilleas S Frangakis、Naoko Imamoto、Tetsuya Ishikawa、Kazuhiro Maeshima
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 31巻 号: 7 ページ: 1644-1653

    • DOI

      10.1038/emboj.2012.35

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X 線自由電子レーザー施設SACLAと次世代スパコン京の連携による生命科学研究と微小結晶構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      矢橋牧名,城地 保昌
    • 雑誌名

      内分泌・糖尿病・代謝内科

      巻: 35 ページ: 565-571

    • NAID

      40019554405

    • URL

      http://jglobal.jst.go.jp/public/20090422/201302209745167757

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] X 線自由電子レーザー、SACLA のコミッショニングと実現された光源性能2012

    • 著者名/発表者名
      田中 均,Arnaud Amselem,青柳 秀樹,安積 隆夫,浅野 芳裕,安積 則義,石井 健一,石井 美保,石橋 一憲,糸賀 俊朗,稲垣 隆宏,犬伏 雄一,井上 忍,惠郷 博文,大島 隆,大竹 雄次,大橋 治彦,大端 通,小竹 拓也,小野 峻,甲斐 智也,籠 正裕,亀島 敬,家納 寛,木村 洋昭,桐原 陽一,清道 明男,工藤 統吾,小林 和生,小林 利明,近藤 力,後藤 俊治,呉 樹奎,櫻井 辰幸,佐治 超爾,佐藤 尭洋,Xavier Marechal,白澤 克年,城地 保昌,杉本 崇,鈴木 伸介,清家 隆光,高橋 直,武部 英樹,竹下 邦和,田尻 泰之,田中 信一郎,田中 隆次,田中 良太郎,張 超,塚本 宜史,富樫 格,渡川 和晃,冨澤 宏光,登野 健介,成山 展照、初井 宇記,花木 博文,原徹,長谷川 太一,長谷川 照晃,広野 等子,備前 輝彦,深見 健二,福井 達,古川 行人,細田 直康,前坂 比呂和,前田 大輔,前田 雄亮,益田 邦和,町田 武彦,松井 佐久夫,増田 剛正,松下 智裕,松原 伸一,松本 崇博,南 潤一朗,森永 拓也,矢橋 牧名,柳田 謙一,山鹿 光裕,山下 明広,山下 雅史,山本 龍,新竹 積,北村 英男,熊谷 教孝,石川 哲也
    • 雑誌名

      日本加速器学会誌「加速器」

      巻: 9 ページ: 60-71

    • URL

      http://jglobal.jst.go.jp/public/20090422/201202255098016231

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 検出器・データ取得システム・実験機器制御・解析2012

    • 著者名/発表者名
      初井 宇記,亀島 敬,小野 峻,桐原 陽一,工藤 統吾,小林 和生,遠茂谷 誠彦,尾崎 恭介,城地 保昌,徳久 淳師,堀米 利夫,山鹿 光裕,古川 行人,清道 明男,杉本 崇,広野 等子,大端 通,Arnaud Amselem,田中 良太郎
    • 雑誌名

      日本放射光学会誌「放射光」

      巻: 25 ページ: 82-88

    • NAID

      10030134564

    • URL

      http://jglobal.jst.go.jp/public/20090422/201202277526333887

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [雑誌論文] ヒトゲノムDNAの不規則で柔軟な収納原理2012

    • 著者名/発表者名
      前島 一博、他
    • 雑誌名

      日本生物物理学会誌

      巻: 53 ページ: 4-10

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Event-Synchronized Data Acquisition System of 5 Giga-bps Data Large-Bandwidth Data Acquisition Network for XFEL Facility, SACLA2011

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaga, A. Amselem, T. Hirono, Y. Joti, A. Kiyomichi, T. Ohata, T. Sugimoto, R. Tanaka, T. Hatsui
    • 雑誌名

      Proceedings of ICALEPCS2011

      巻: Art. Number TUCAUST06

    • URL

      http://accelconf.web.cern.ch/accelconf/icalepcs2011/papers/tucaust06.pdf

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Large-Bandwidth Data Acquisition Network for XFEL Facility, SACLA2011

    • 著者名/発表者名
      T. Sugimoto, Y. Joti, T. Ohata, R. Tanaka, M. Yamaga, T. Hatsui
    • 雑誌名

      Proceedings of ICALEPCS2011

      巻: Art. Number WEBHAUST03

    • URL

      http://accelconf.web.cern.ch/accelconf/icalepcs2011/papers/webhaust03.pdf

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Event-Synchronized Data Acqxusition System of 5 Giga-bps Data Rate for User Experiment at the XFEL Facility SACLA2011

    • 著者名/発表者名
      M.Yamaga, et al
    • 雑誌名

      Proceedings of ICALEPCS2011

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Large-Bandwidth Data Acquisition Network for XFEL Facility, SACLA2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sugimoto, et al
    • 雑誌名

      Proceedings of ICALEPCS2011

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Detecting coupled collective motions in protein by independent subspace analysis2010

    • 著者名/発表者名
      S. Sakuraba, Y. Joti and A. Kitao
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 133 号: 18 ページ: 185102-185102

    • DOI

      10.1063/1.3498745

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detecting coupled collective motions in protein by independent subspace analysis2010

    • 著者名/発表者名
      S.Sakuraba, Y.Joti, A.Kitao
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys.

      巻: 133 ページ: 185102-185102

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] SACLA用Multi-port CCD検出器システムの概要2013

    • 著者名/発表者名
      亀島 敬,小野 峻,尾崎 恭介,桐原 陽一,工藤 統吾,小林 和生,堀米 利夫,初井 宇記,矢橋 牧名,山鹿 光裕,古川 行人,阿部 利徳,杉本 崇,城地 保昌,田中 良太郎
    • 学会等名
      第26回日本放射光学会年会放射光化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] パルス状X線溶液散乱法による溶液中試料構造の解析2013

    • 著者名/発表者名
      木村 隆志,別所 義隆,城地 保昌,西野 吉則
    • 学会等名
      第26回日本放射光学会年会放射光化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] SACLAにおけるコヒーレント回折イメージング手法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      城地 保昌
    • 学会等名
      第18回ビジュアライゼーションカンファレンス
    • 発表場所
      タイム24ビル
    • 年月日
      2012-12-03
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Towards Synergistic Use of SACLA and K Computer for Bio-Molecular Imaging2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti
    • 学会等名
      5 th International Workshop on FEL Science
    • 発表場所
      Gyeongju, Korea
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] XFELを用いた3次元分子イメージングのための雑音下における2次元回折像の類似度自動同定2012

    • 著者名/発表者名
      徳久 淳師,城地 保昌,河野 秀俊,郷 信広
    • 学会等名
      第50回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学・東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 大規模XFELデータ解析による生体超分子イメージング2011

    • 著者名/発表者名
      城地 保昌
    • 学会等名
      データ工学研究会(DE)
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2011-12-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 大規模XFELデータ解析による生体超分子イメージング2011

    • 著者名/発表者名
      城地保昌
    • 学会等名
      データ工学研究会(DE)
    • 発表場所
      京都産業大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-16
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      2011 実績報告書
  • [学会発表] Simulation study to examine the possibility of high-resolution biomolecular imaging with XFEL2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti
    • 学会等名
      第34回分子生物学会年会ワークショップAtomic resolution dynamics revealed by state of the art technologies
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-12-14
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Simulation study to examine the possibility of high-resolution biomolecular imaging with XFEL2011

    • 著者名/発表者名
      城地保昌
    • 学会等名
      第34回分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-14
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      2011 実績報告書
  • [学会発表] XFELとHPCの融合利用による生体超分子イメージング,2011

    • 著者名/発表者名
      城地 保昌
    • 学会等名
      物性研究所 計算物質科学研究センター第1回シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 年月日
      2011-09-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] XFELとHPCの融合利用による生体超分子イメージング2011

    • 著者名/発表者名
      城地保昌
    • 学会等名
      物性研究所計算物質科学研究センター第1回シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学物性研究所(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Simulation Study to Examine the Possibility of High-resolution Biomolecular Imaging with SACLA2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Joti
    • 学会等名
      4 th International Workshop on FEL Science
    • 発表場所
      Cairns, Australia(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 独立部分空間分析を用いたタンパク質運動の解析2011

    • 著者名/発表者名
      桜庭俊, 松林伸幸, 誠地保昌, 北尾彰朗
    • 学会等名
      次世代ナノ統合シミュレーションソフトウェアの研究開発 第5回公開シンポジウム
    • 発表場所
      甲南大学、神戸市
    • 年月日
      2011-02-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Development of XFEL applications at SPring-82011

    • 著者名/発表者名
      Y.Joti
    • 学会等名
      2011 Annual Meeting of the Physical Society of ROC, Symposium
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2011-01-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] XFELとHPCの融合利用による生体超分子イメージング2011

    • 著者名/発表者名
      城地 保昌,初井 宇記,石川 哲也
    • 学会等名
      次世代スーパーコンピューティング・シンポジウム2010および第1回戦略プログラム5分野合同ワークショップ
    • 発表場所
      ニチイ学館 神戸ポートアイランドセンター
    • 年月日
      2011-01-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] XFELとHPCの融合利用による生体超分子イメージング2011

    • 著者名/発表者名
      城地保昌, 初井宇記, 石川哲也
    • 学会等名
      次世代スーパーコンピューティング・シンポジウム2010および第1回戦略プログラム5分野合同ワークショップ
    • 発表場所
      ニチイ学館、神戸市
    • 年月日
      2011-01-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of attainable structural resolution by 3D imaging of biomolecules using X-ray free electron lasers2011

    • 著者名/発表者名
      A. Tokuhisa, T. Kai, H. Kono, Y. Joti and N. Go
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学・姫路書写キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] Simulation Study to Examine the Possibility of High-resolution Biomolecular Imaging with SACLA2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti
    • 学会等名
      4 th International Workshop on FEL Science
    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of XFEL applications at SPring-82011

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti
    • 学会等名
      2011 Annual Meeting of the Physical Society of ROC, Symposium "New Light Source"
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
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      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Towards Utilizations of SPring-8 XFEL2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti
    • 学会等名
      2010 Australian Synchrotron User Meeting
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Detecting coupled motions in protein with Molecular dynamics simulation2010

    • 著者名/発表者名
      S.Sakuraba, Y.Joti, A.Kitao
    • 学会等名
      新学術領域研究「揺らぎと生体機能」第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      ピアザ淡海、大津市
    • 年月日
      2010-12-01
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] Towards Utilizations of SPring-8 XFEL2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Joti
    • 学会等名
      2010 Australian Synchrotron User Meeting
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2010-11-24
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] 計算機実験を援用した蛋白質結晶のX線散漫散乱データ解析理論の構築2010

    • 著者名/発表者名
      城地保昌
    • 学会等名
      第36回日本生体エネルギー研究会、特定領域研究「革新的ナノバイオ」合同シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学、吹田市
    • 年月日
      2010-11-19
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Simulation Study of Neutron Scattering from Protein Dynamic2010

    • 著者名/発表者名
      城地保昌
    • 学会等名
      第48回生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学、仙台市
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] SACLAにおけるコヒーレント回折イメージング手法の開発

    • 著者名/発表者名
      城地 保昌
    • 学会等名
      第18回ビジュアライゼーションカンファレンス
    • 発表場所
      タイム24ビル(東京)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Towards Synergistic Use of SACLA and K Computer for Bio-Molecular Imaging

    • 著者名/発表者名
      Y. Joti
    • 学会等名
      5th International Workshop on FEL Science
    • 発表場所
      Gyeongju, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パルス状X線溶液散乱法による溶液中試料構造の解析

    • 著者名/発表者名
      木村 隆志、他
    • 学会等名
      第26回日本放射光学会年会放射光化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] SACLA用Multi-port CCD検出器システムの概要

    • 著者名/発表者名
      亀島 敬、他
    • 学会等名
      第26回日本放射光学会年会放射光化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] XFELを用いた3次元分子イメージングのための雑音下における2次元回折像の類似度自動同定

    • 著者名/発表者名
      徳久 淳師、他
    • 学会等名
      第50回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://sacla.xfel.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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