高速原子間力顕微鏡によるミオシン6の運動メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 22870011
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 古寺 哲幸 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 准教授 (30584635)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,146千円 (直接経費: 2,420千円、間接経費: 726千円); 2011年度: 1,508千円 (直接経費: 1,160千円、間接経費: 348千円); 2010年度: 1,638千円 (直接経費: 1,260千円、間接経費: 378千円)
• キーワード: ミオシン / アクチン / モータータンパク質 / 一分子計測・操作 / 原子間力顕微鏡 / 生物物理 / 分子モーター

研究概要

ミオシン6は、ミオシンスーパーファミリーの中で唯一アクチンフィラメントのマイナス端に向かって移動するミオシンで、脚が短いにも関わらず大きな歩幅で運動することが分かっている。しかしながら、それらが運動する最中の構造的な情報は一切得られていないため、その運動メカニズムは未解明であった。そこで、本研究では、高速原子間力顕微鏡を用いて、運動中のミオシン6の構造形態変化を直接観察した。その結果、その運動メカニズムの解明につながる構造的証拠を得ることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Guide to video recording of structure dynamics and dynamic processes of proteins by high-speed atomic force microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Uchihashi, N.Kodera, T.Ando
  • 雑誌名: Nature Protocols 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高速原子間力顕微鏡によるタンパク質の動態撮影 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安藤敏夫, 古寺哲幸
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 51 ページ: 22-25
  • NAID: 10027414748
  • 査読あり
• [雑誌論文] Video imaging of walking myosin V by high-speed atomic force microscopy. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kodera, N., Yamamoto, D., Ishikawa, R. & Ando, T.
  • 雑誌名: Nature 巻: 468 ページ: 72-76
  • NAID: 120002519238
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-speed atomic force microscopy techniques for observing dynamic biomolecular processes. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, D., Uchihashi, T., Kodera, N., Yamashita, H., Nishikori, S., Ogura, T., Shibata, M. & Ando, T.
  • 雑誌名: Methods in Enzymol 巻: 475 ページ: 541-564
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-molecule imaging of photodegradation reaction in a chiral helicalπ-conjugated polymer chain (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinohara, K., Kodera, N., & Oohashi, T.
  • 雑誌名: J. Polym. Sci 巻: 48 ページ: 4103-4107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Video imaging of walking myosin V by high-speed atomic force microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Kodera.N
  • 雑誌名: Nature 巻: 468 ページ: 72-76
  • NAID: 120002519238
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-speed atomic force microscopy techniques for observing dynamic biomolecular processes (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto.D
  • 雑誌名: Methods in Enzymology 巻: 475 ページ: 541-564
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-molecule imaging of photodegradation reaction in a chiral helical π-conjugated polymer chain (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinohara.K
  • 雑誌名: J.Polym, Sci.Part A : Polym, Chem. 巻: 48 ページ: 4103-4107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Guide to video recording of structuredynamics and dynamic processes ofproteins by high-speed atomic forcemicroscopy
  • 著者名/発表者名: Uchihashi, T., Kodera, N., Ando, T.
  • 雑誌名: Nature Protocols 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 高速原子間力顕微鏡による生体分子の構造ダイナミクスの観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸
  • 学会等名: バイオAFM先端研究センター公開シンポジウム
  • 発表場所: 金沢大学(石川県)
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] 高速原子間力顕微鏡による生体分子の構造ダイナミクスの観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸
  • 学会等名: バイオAFM先端研究センター公開シンポジウム
  • 発表場所: 金沢大学,金沢
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] 高速原子間力顕微鏡で探るタンパク質のダイナミクス. (2012)
  • 著者名/発表者名: 内橋貴之,古寺哲幸,安藤敏夫
  • 学会等名: 日本表面科学会
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス(京都府).
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] 高速原子間力顕微鏡で探るタンパク質のダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 内橋貴之、古寺哲幸、安藤敏夫
  • 学会等名: 日本表面科学会平成23年度関西支部セミナー
  • 発表場所: 京都大学,京都(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] Video imaging of walking myosin V by high-speed atomic force microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸
  • 学会等名: 循環器学研究振興基金賞
  • 発表場所: 八重洲富士屋ホテル(東京都).
  • 年月日: 2012-02-18
• [学会発表] Video imaging of walking myosin V by high-speed atomic force microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸
  • 学会等名: 循環器学研究振興基金賞(内田賞)授与式
  • 発表場所: 八重洲富士屋ホテル,東京
  • 年月日: 2012-02-18
• [学会発表] V￥高速AFMによるFliKの構造動態の観察. (2012)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸,森哲哉,安藤敏夫,相沢慎一
  • 学会等名: 2011年度べん毛研究交流会
  • 発表場所: ラフォーレ修善寺(静岡県)
• [学会発表] Direct Visualization of Proteins in Action by High-Speed Atomic Force Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Uchihashi, T., Kodera, N., Ando, T.
  • 学会等名: The 10th Asia-Pacific Microscopy Conference (APMC 10)
  • 発表場所: Perth(Australia).
• [学会発表] Direct Visualization of Proteins in Action by High-Speed Atomic Force Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Uchihashi, N.Kodera, T.Ando
  • 学会等名: The 10th Asia-Pacific Microscopy Conference (APMC 10)
  • 発表場所: Perth, Australia(招待講演)
• [学会発表] 高速AFMによるFliKの構造動態の観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸、森哲哉、安藤敏夫、相沢慎一
  • 学会等名: 2011年度べん毛研究交流会
  • 発表場所: ラフォーレ修善寺,伊豆
• [学会発表] 高速原子間力顕微鏡で明らかにするタンパク質のダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 内橋貴之,古寺哲幸,安藤敏夫
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会走査型プローブ顕微鏡(SPM)分科会平成23年度オープン研究会
  • 発表場所: 独立行政法人物質・材料研究機構(茨城県)
  • 年月日: 2011-12-12
• [学会発表] 高速原子間力顕微鏡で明らかにするタンパク質のダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 内橋貴之、古寺哲幸、安藤敏夫
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会走査型プローブ顕微鏡(SPM)分科会平成23年度オープン研究会走査型プローブ顕微鏡における最先端技術～イノベーションのキーテクノロジー
  • 発表場所: 物質・材料研究機構,つくば(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-02
• [学会発表] 機能中のタンパク質の構造と動きを同時観察する高速原子間力顕微鏡.第6回構造生物学に関する先端技術講演会-NMR, AFM (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸
  • 学会等名: EM解析のトピックス
  • 発表場所: 九州大学医学部(福岡県)
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] 機能中のタンパク質の構造と動きを同時観察する高速原子間力顕微鏡 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸
  • 学会等名: 第6回構造生物学に関する先端技術講演会-NMR,AFM,EM解析のトピックス
  • 発表場所: 九州大学医学部,福岡(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] 高速原子間力顕微鏡による歩行運動中のミオシンVのビデオ撮影 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸
  • 学会等名: ほくりく健康創造クラスター「若手研究者交流会」分科会
  • 発表場所: 高志会館(富山県)
  • 年月日: 2011-08-01
• [学会発表] 高速原子間力顕微鏡による歩行運動中のミオシンVのビデオ撮影 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸
  • 学会等名: ほくりく健康創造クラスター「若手研究者交流会」分科会
  • 発表場所: 高志会館,富山
  • 年月日: 2011-08-01
• [学会発表] Simultaneous observation ofstructure and dynamics of functioningproteins by high-speed atomic forcemicroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸
  • 学会等名: The 1519th Biological Symposium
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所(静岡県).
  • 年月日: 2011-07-26
• [学会発表] Simultaneous observation of structure and dynamics of functioning proteins by high-speed atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Kodera
  • 学会等名: The 1519th Biological Symposium
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所,三島(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-26
• [学会発表] 液中ナノメートル世界をリアルタイム観察する高速原子間力顕微鏡 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸
  • 学会等名: 第6回基礎・臨床交流セミナー
  • 発表場所: 金沢大学医学部(石川県)
  • 年月日: 2011-05-11
• [学会発表] 液中ナノメートル世界をリアルタイム観察する高速原子間力顕微鏡 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸
  • 学会等名: 第6回基礎・臨床交流セミナー
  • 発表場所: 金沢大学医学部,金沢(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-11
• [学会発表] High-speed Atomic Force Microscopycoming of age (2011)
  • 著者名/発表者名: Ando, T., Kodera, N., Uchihashi, T.
  • 学会等名: 19th International Colloquium of Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: Lake Toya(Hokkaido, Japan)
• [学会発表] 高速原子間力顕微鏡による歩行運動中のミオシンVのビデオ観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸,山本大輔,安藤敏夫
  • 学会等名: CREST「生命現象の解明と応用に資する新しい計測・分析基盤技術」研究領域シンポジウム
  • 発表場所: 東京ガーデンパレス(東京都)
• [学会発表] Structural dynamics of Gli349 and Gli521 isolated from the gliding machinery of Mycoplasma mobile studied by high-speed atomic force microscopy. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kodera, N., Takhara, Y., Miyata, M., Ando, T.
  • 学会等名: The 5th Meeting of the Asian Organization for Mycoplasmology
  • 発表場所: Nagasaki-kenMedical Association(Nagasaki, Japan)
• [学会発表] Simultaneous observation of structureand dynamics of functioning bio-molecules by high-speed atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸,内橋貴之,安藤敏夫
  • 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(兵庫県)
• [学会発表] Direct visualization of intrinsically disordered proteins PQBP-1, MeCP2, andFliK using high-speed atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: 森哲哉,古寺哲幸,水野志乃,相沢慎一,水口峰之, Szerlong, H., Porter-Goff, M., Hansen, J. C.,安藤敏夫
  • 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(兵庫県).
• [学会発表] Direct visualization of DNA degradation processes by RecBCD usinghigh-speed atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: 森口雄介,半田直史,古寺哲幸,安藤敏夫
  • 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(兵庫県)
• [学会発表] Videoimaging of walking myosin V byhigh-speed atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Kodera, N., Yamamoto, D., Ando, T.
  • 学会等名: AFM Bio Med Conference
  • 発表場所: Institut Curie(Paris, France)
• [学会発表] 高速AFMによる天然変性タンパク質の直接観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸,安藤敏夫
  • 学会等名: 「天然変性蛋白質」第2回領域会議
  • 発表場所: 青島パームビーチホテル(宮崎県)
• [学会発表] 液中ナノメートル世界をリアルタイム観察する高速原子間力顕微鏡. (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸,内橋貴之,安藤敏夫
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
• [学会発表] Dynamic processes of proteins filmed byhigh-speed AFM imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Ando, T., Uchihashi, T., Kodera, N.
  • 学会等名: XIII Linz Winter Workshop
  • 発表場所: Linz(Austria)
• [学会発表] Direct observation offunctioning myosin V and VI byhigh-speed atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Kodera, N., Safer, D., Sweeney, H. L., Ando, T.
  • 学会等名: XIII Linz Winter Workshop
  • 発表場所: Linz(Austria)
• [学会発表] 液中ナノメートル世界をリアルタイム観察する高速原子間力顕微鏡 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸、内橋貴之、安藤敏夫
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡国際会議場,福岡(招待講演)
• [学会発表] 高速AFMによる天然変性タンパク質の直接観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸、安藤敏夫
  • 学会等名: 「天然変性蛋白質」第2回領域会議
  • 発表場所: 青島パームビーチホテル,宮崎
• [学会発表] Video imaging of walking myosin V by high-speed atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Kodera, D.Yamamoto, T.Ando
  • 学会等名: AFM BioMed Conference
  • 発表場所: Institut Curie, Paris(招待講演)
• [学会発表] Simultaneous observation of structure and dynamics of functioning biomolecules by high-speed atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Kodera, T.Uchihashi, T.Ando
  • 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(招待講演)
• [学会発表] Direct visualization of intrinsically disordered proteins PQBP-1, MeCP2, and FliK using high-speed atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Mori, N.Kodera, S.Mizuno, S.Aizawa, M.Mizuguchi, H.Szerlong, M.Porter-Goff, J.C.Hansen, T.Ando
  • 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
• [学会発表] Direct visualization of DNA degradation processes by RecBCD using high-speed atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Moriguchi, N.Handa, N.Kodera, T.Ando
  • 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
• [学会発表] Structural dynamics of Gli349 and Gli521 isolated from the gliding machinery of Mycoplasma mobile studied by high-speed atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Kodera. Y.Tahara, M.Miyata, T.Ando
  • 学会等名: 第5回アジアマイコプラズマ学会・第38回日本マイコプラズマ学会学術集会
  • 発表場所: 長崎県医師会館,長崎(招待講演)
• [学会発表] 高速原子間力顕微鏡による歩行運動中のミオシンVのビデオ観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸、内橋貴之、安藤敏夫
  • 学会等名: CREST「生命現象の解明と応用に資する新しい計測・分析基盤技術」研究領域シンポジウム
  • 発表場所: 東京ガーデンパレス,東京
• [学会発表] High-speed Atomic Force Microscopy coming of age (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ando, N.Kodera, T.Uchihashi
  • 学会等名: 19th International Colloquium of Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: Lake Toya, Hokkaido(招待講演)
• [学会発表] Direct observation of functioning myosin V and VI by high-speed atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Kodera.N
  • 学会等名: XIII Linz Winter Workshop
  • 発表場所: Linz, Austria(招待講演)
• [学会発表] Dynamic processes of proteins filmed by high-speed AFM imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Ando.T
  • 学会等名: XIII Linz Winter Workshop
  • 発表場所: Linz, Austria(招待講演)
• [学会発表] 高速AFMによる天然変性タンパク質PQBP-1とFliKの直接観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸,森哲哉,水野志乃,水口峰之,相沢慎一,安藤敏夫
  • 学会等名: 日本生物物理学会第48回年会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス(宮城県).
• [学会発表] 高速AFMによるFACTのリン酸化された天然変性領域の観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷本充,津中康夫,森川耿右,古寺哲幸,安藤敏夫
  • 学会等名: 日本生物物理学会第48回年会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス
• [学会発表] 高速原子間力顕微鏡でタンパク質の化学・力学変換を可視化するためのPEG-ATPの合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮川直也,古寺哲幸,谷口雅昭,安藤敏夫
  • 学会等名: 日本生物物理学会第48回年会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス(宮城県)
• [学会発表] 高速AFMによる天然変性タンパク質PQBP-1とFliKの直接観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古寺哲幸
  • 学会等名: 日本生物物理学会第48回年会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス
• [学会発表] 高速原子問力顕微鏡でタンパク質の化学・力学変換を可視化するためのPEG-ATPの合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮川直也
  • 学会等名: 日本生物物理学会第48回年会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス
• [図書] Visualization of mobility by atomic force microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, N. Kodera
  • 総ページ数: 33
  • 出版者: Humana Press(in press)
• [図書] Chapter 33 "Visualization of mobility by atomic force microscopy" In "Experimental Tools for the Intrinsically Disordered Protein Analysis" (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Ando, N.Kodera
  • 出版者: Humana Press(In press)
• [図書] High-speed AFM for observing dynamic processes in liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, T. Uchihashi, N. Kodera, M. Shibata, D. Yamamoto, H
  • 出版者: Wiley-VCH Verlag GmbH
• [図書] Chapter 7 (p.189-210) "High-speed AFM for observing dynamic processes in liquid" In "Atomic force microscopy in liquid" (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ando, T.Uchihashi, N.Kodera, M.Shibata, D.Yamamoto, H.Yamashita
  • 総ページ数: 402
  • 出版者: Wiley-VCH Verlag GmbH
• [備考]
  • URL: http://www.s.kanazawa-u.ac.jp/phys/biophys/index.htm
• [備考]
  • URL: http://www.se.kanazawa-u.ac.jp/bioafm_center/index.htm
• [備考]
  • URL: http://www.kanazawa-u.ac.jp/university/administration/prstrategy/eacanthus/1010/11.html
• [備考]
  • URL: http://www.jst.go.jp/pr/announce/20101011/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.s.kanazawa-u.ac.jp/phys/biophys/index.htm
• [備考]
  • URL: http://www.se.kanazawa-u.ac.jp/bioafm_center/index.htm
• [備考]
  • URL: http://www.kanazawa-u.ac.jp/university/administration/prstrategy/eacanthus/1010/11.html
• [備考]
  • URL: http://www.jst.go.jp/pr/announcc/20101011/indtx.html
• [産業財産権] Laser driving of a cantilever andcompensation method (2011)
  • 発明者名: T. Ando, T. Uchihashi, N. Kodera, H. Yamashita
  • 権利者名: T. Ando, T. Uchihashi, N. Kodera, H. Yamashita
  • 取得年月日: 2011-07-07
  • 外国