インフルエンザウィルスのプロトンチャネルの高次構造の一分子観測

• 研究課題/領域番号: 23685002
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 藤芳 暁 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (70371705)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 29,250千円 (直接経費: 22,500千円、間接経費: 6,750千円); 2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2012年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円); 2011年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
• キーワード: タンパク質 / １分子観察 / 低温 / 分光 / 構造 / 物理化学 / １分子分光 / インフルエンザ / 単一分子分光 / 分子分光 / 一分子計測 / プロトンチャネル / 光学顕微鏡 / 実験

研究概要

温度1.5 Kに冷却した生体分子の三次元イメージングをするための１分子蛍光顕微鏡を開発した。この顕微鏡の特性をＱdotにより評価した。まず、この顕微鏡は635, 532, 405 nmのどの波長でも色収差なく使用することが可能であった。さらに、その焦点付近の光分布（点像分布関数）は理論値の1.2倍以下であった。これを用いて、２個の分子の位置決定精度（解像度）を見積もったところ、焦平面方向が3 nm、光軸方向が 18 nmであった。

研究成果

• [雑誌論文] Three-dimensional laser-scanning confocal reflecting microscope for multicolor single-molecule imaging at 1.5 K (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruo M., Inagawa H., Toratani Y., Kondo T., Matsushita M., Fujiyoshi s.
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 591 ページ: 233-236
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2013.11.039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical stability of a microscope setup working at a few kelvins for single-molecule localization (2013)
  • 著者名/発表者名: 日野原拓也・濱田裕紀・中村一平・松下道雄・藤芳暁
  • 雑誌名: Chemical Physics 巻: 419号 ページ: 246-249
  • DOI: 10.1016/j.chemphys.2013.02.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-component objective for low-temperature imaging and spectroscopy of single nano objects (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原正規・藤芳 暁・松下道雄
  • 雑誌名: Physica Procedia 巻: 13号 ページ: 38-41
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2011.02.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-protein study of photoresistance of pigment-protein complex in lipid bilayer (2011)
  • 著者名/発表者名: A D.Uchiyama, H.Hoshino, K.Otomo, T.Kato, K.Onda, A.Watanabe, H.Oikawa, S.Fujiyoshi, M.Matsushita,_M.Nango, N.Watanabe, A.Sumino,_T.Dewa
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. 巻: 511 号: 1-3 ページ: 135-137
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2011.06.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstitution of bacterial photosynthetic unit in a lipid bilayer studied by single-molecule spectroscopy at 5 K (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Uchiyama
  • 雑誌名: Physical chemistry chemical physics : PCCP 巻: 13 号: 24 ページ: 11615-11619
  • DOI: 10.1039/c1cp20172g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstitution of bacterial photosynthetic unit in a lipid bilayer studied by single-molecule spectroscopy at 5 K. (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Uchiyama, H. Oikawa, K. Otomo, M, Namgo, T. Dewa, S. Fujiyoshi, M. Matsushita
  • 雑誌名: Physical chemistry and chemical physics 巻: 13 ページ: 11615-11619
  • 査読あり
• [学会発表] 温度数Kにおける色素1分子の3次元イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸尾美奈子・稲川博敬・松下道雄・藤芳暁
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 固体中の単一核スピンの光観測に向けたPr3+の一イオン分光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村一平・藤芳暁・松下道雄
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大
• [学会発表] 固体中のPr^<3+>の一イオン発光検出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村一平・吉弘達矢・稲川博敬・藤芳暁・松下道雄
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] 温度1.5 Kのタンパク質1分子イメージング装置の機械的安定性評価と向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 若尾佳佑・濱田裕紀・日野原拓也・松下道雄・藤芳暁
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] 温度数Kの色素分子の3次元イメージング技術の設計と実現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 虎谷泰靖・丸尾美奈子・稲川博敬・喜井勲・林宣広・細谷孝充・松下道雄・藤芳暁
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] 光合成反応中心タンパク質の極低温1分子分光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤徹・武藤梨沙・栗栖源嗣・大岡宏造・藤芳暁・松下道雄
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] 限界性能を持つ反射対物レンズの開発と数Kでの色素1分子イメージングへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲川博敬・松下道雄・藤芳暁
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] 限界性能を持つ反射対物レンズの開発と数K での色素１分子イメージングへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲川、松下、藤芳
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] 光合成反応中心タンパク質の極低温１分子分光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤、武藤、栗栖、大岡、藤芳、松下
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] 温度数K の色素分子の３次元イメージング技術の設計と実現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 虎谷、丸尾、稲川、喜井、林、細谷、松下、藤芳
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] 温度1.5 Kのタンパク質1 分子イメージング装置の機械的安定性評価と向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 若尾、濱田、日野原、松下、藤芳
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] 固体中のプラセオジウムの１イオン発光検出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村、吉弘、稲川、藤芳、松下
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] 固体中の単一核スピンの光観測に向けたプラセオジウムの１イオン分光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村、藤芳、松下
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大
• [学会発表] Observation of vibrational absorption of single proteins at a few kelvins (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤芳暁
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2012-09-23
• [学会発表] 開口数0.8の極低温用対物レンズ : 一分子蛍光観測による評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 稲川博敬・松下道雄・藤芳暁
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] 温度数Kにおける一分子分光のための高開口数対物レンズの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 稲川博敬・松下道雄・藤芳暁
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] タンパク質1分子の中赤外吸収観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤芳暁、大友康平、古屋陽、出羽毅久、南後守、伊関峰生、渡辺正勝、松下道雄
  • 学会等名: 生体分子科学討論会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-06-09
• [学会発表] 温度数ケルビンのタンパク質1分子分光装置の機械的安定性の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原正規、平野充遙、渡辺正勝、伊関峰生、藤芳暁、松下道雄
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 数Kにおける単一タンパク質分光を用いた可視蛍光タンパク質内のプロトン移動を伴った構造変化の観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原正規、平野充遙、渡辺正勝、伊関峰生、藤芳暁、松下道雄
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] タンパク質1分子の中赤外吸収観測
  • 著者名/発表者名: 藤芳 暁
  • 学会等名: 生体分子科学討論会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県）
• [学会発表] 温度数Kにおける一分子分光のための高開口数対物レンズの開発
  • 著者名/発表者名: 藤芳 暁
  • 学会等名: 分子科学討論会2012
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] 開口数0.8の極低温用対物レンズ：一分子蛍光観測による評価
  • 著者名/発表者名: 藤芳 暁
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 神奈川大学（神奈川県）
• [学会発表] Observation of vibrational absorption of single proteins at a few kelvins
  • 著者名/発表者名: 藤芳 暁
  • 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（愛知県）
  • 招待講演
• [学会発表] 温度数Kにおける色素1分子の3次元イメージング
  • 著者名/発表者名: 藤芳 暁
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学（広島県）