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リニアモータータンパク質糖質加水分解酵素の1ナノメートルステップの1分子計測

研究課題

研究課題/領域番号 24370062
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設) (2014)
東京大学 (2012-2013)

研究代表者

飯野 亮太  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (70403003)

研究分担者 内橋 貴之  金沢大学, 数物科学系, 准教授 (30326300)
五十嵐 圭日子  東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (80345181)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2013年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2012年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワード分子モーター / 1分子計測 / セルラーゼ / キチナーゼ / 1分子計測・操作 / モータータンパク質
研究成果の概要

本研究では、糖質加水分解酵素であるTrCel7Aの1分子蛍光観察と高速AFMによる1分子観察を駆使してTrCel7AによるセルロースIαとセルロースIIIIの加水分解反応のすべての反応素過程の速度パラメーター(結合速度定数、並進運動速度、解離速度定数)を求めて比較した。その結果、セルロースIαとセルロースIIIIで大きな違いはないことが明らかとなった。この結果から、分解性の違いはセルロース結晶面上でTrCel7Aが結合できる表面積の違い、およびTrCel7Aの“渋滞”の度合いの違いによるものであるというモデルを提案した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Single-molecule Imaging Analysis of Elementary Reaction Steps of Trichoderma reesei Cellobiohydrolase I (Cel7A) Hydrolyzing Crystalline Cellulose Iα and IIII2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Shibafuji, A.Nakamura, T.Uchihashi, N.Sugimoto, S.Fukuda, H.Watanabe, M.Samejima, T.Ando, H.Noji, A.Koivula, K.Igarashi, R.Iino
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 289 (29) 号: 20 ページ: 1405614065-1405614065

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.546085

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Torque generation of Enterococcus hirae V-ATPase2014

    • 著者名/発表者名
      Ueno H, Minagawa Y, Hara M, Rahman S, Yamato I, Muneyuki E, Murata T, and Iino R
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 289 号: 45 ページ: 31212-31223

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.598177

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文]2014

    • 著者名/発表者名
      T.Ikeda, T.Tsukahara, R.Iino, M.Takeuchi, H.Noji
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 53, (accepted) 号: 38 ページ: 10082-10085

    • DOI

      10.1002/anie.201403091

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-Time Fluorescence Visualization of Slow Tautomerization of Single Free-Base Phthalocyanines under Ambient Conditions2014

    • 著者名/発表者名
      Ikeda T, Iino R and Noji H
    • 雑誌名

      Chem. Commun

      巻: 50 号: 67 ページ: 9443-9446

    • DOI

      10.1039/c4cc02574a

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 1分子計測からわかるエクソ型セルラーゼの分子機構2014

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太, 中村彰彦, 五十嵐圭日子, 鮫島正浩
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 54 号: 6 ページ: 318-320

    • DOI

      10.2142/biophys.54.318

    • NAID

      130004713033

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-speed atomic force microscope combined with single-molecule fluorescence microscope.2013

    • 著者名/発表者名
      S. Fukuda, T. Uchihashi, R. Iino, Y. Okazaki, M. Yoshida, K. Igarashi, T. Ando
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Instrum.

      巻: 84 号: 7 ページ: 73706-73706

    • DOI

      10.1063/1.4813280

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intersubunit coordination and cooperativity in ring-shaped NTPases2013

    • 著者名/発表者名
      Iino R, Noji H
    • 雑誌名

      Current Opinion in Structural Biology

      巻: 23 号: 2 ページ: 229-234

    • DOI

      10.1016/j.sbi.2013.01.004

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Winding single-molecule double-stranded DNA on a nanometer-sized reel.2012

    • 著者名/発表者名
      You H, Iino R, Watanabe R, Noji H.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research, Published online

      巻: 12 号: 19 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1093/nar/gks651

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Label-free single-particle imaging of the influenza virus by objective-type total internal reflection dark-field microscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Enoki S
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7(11) 号: 11 ページ: e49208-e49208

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0049208

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dynamics of linear and rotary molecular motors revealed by gold nanoprobes2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Iino
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA (Hawaii Convention Center)
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single-molecule imaging analysis of molecular motors2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Iino
    • 学会等名
      PACCON2015
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand (Amari Watergate Bangkok)
    • 年月日
      2015-01-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Importance of membrane pumps and channels: an introduction2014

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太
    • 学会等名
      第52回生物物理学会年会
    • 発表場所
      北海道札幌市(札幌コンベンションセンター)
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Motions of individual biomolecular motors probed by gold nanoparticle and nanorod2014

    • 著者名/発表者名
      Ryota Iino
    • 学会等名
      International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC XVII)
    • 発表場所
      Fukuoka, Fukuoka, Japan (Kyushu University)
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Watching and manipulating biomolecules one at a time2014

    • 著者名/発表者名
      Ryota Iino
    • 学会等名
      PITTCON 2014
    • 発表場所
      米国、McCormick Place in Chicago, Illinois
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 天然ナノモーターと人工ナノローターの1分子ダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太
    • 学会等名
      第三回 次世代の物質科学・ナノサイエンスを探る
    • 発表場所
      北海道、北海道大学百年記念会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質分子機械の1分子計測のこれから : 改造して理解するデザイン原理2013

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太
    • 学会等名
      自然科学研究機構 分子科学研究所 所長招へいセミナー
    • 発表場所
      自然科学研究機構分子科学研究所(愛知県)(招待講演)
    • 年月日
      2013-03-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 1分子蛍光観測による次世代リニアモータータンパク質セルラーゼのセルロースへの吸脱着ダイナミクスの解明2013

    • 著者名/発表者名
      柴藤祐介、中村彰彦、内橋貴之、五十嵐圭日子、野地博行、飯野亮太
    • 学会等名
      第2回生物物理関東支部研究会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都)
    • 年月日
      2013-03-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Single-molecule imaging analysis of cellobiohydrolase hydrolyzing crystalline cellulose2013

    • 著者名/発表者名
      Shibafuji Y, Nakamura A, Sugimoto N, Igarashi K, Fukuda S, Watanabe H, Uchihashi T, Noji H, Iino R
    • 学会等名
      日本生物物理学会第51回年会
    • 発表場所
      京都府、国立京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of biological nanomachines probed by single-molecule techniques2013

    • 著者名/発表者名
      Ryota Iino
    • 学会等名
      12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
    • 発表場所
      茨城県、Tsukuba International Congress Center, Tsukuba
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] You can observe a lot just by watching motions of individual molecules2013

    • 著者名/発表者名
      Ryota Iino
    • 学会等名
      Japanese-German Frontiers of Science Symposium
    • 発表場所
      京都府、KYOTO BRIGHTON HOTEL
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金プローブで観た生体分子モーターの動き2013

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太
    • 学会等名
      新世代研究所 2013年度第1回バイオ単分子研究会
    • 発表場所
      岩手県、ホテル紫苑
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 倒立型顕微鏡を用いたリアルタイム1分子イメージング:蛍光法と暗視野法2013

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太
    • 学会等名
      第51回生物物理学会年会 オリンパスランチョンセミナー
    • 発表場所
      京都府、国立京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体分子モーターの揺らぎと機能2013

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太
    • 学会等名
      国際高等研究所 「分子基盤に基づく生体機能への揺らぎとダイナミックネットワークの解明」 第2回研究会
    • 発表場所
      京都府、国際高等研究所
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ATP駆動モーターの揺らぎとメカニズム2012

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太、椶佐和子、野地博行
    • 学会等名
      新学術領域「揺らぎと生体機能」「水和とATP」合同公開シンポジウム「ゆらぎと水一生命のエネルギーと機能の分子機構を探る」
    • 発表場所
      大阪ガーデンパレス(大阪府)(招待講演)
    • 年月日
      2012-09-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] DOJIN BIOSCIENCEシリーズ「揺らぎ・ダイナミクスと生体機能-物理化学的視点からみた生体分子-」Part III 機能とダイナミクス 第15章1節 モータータンパク質2013

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 先端バイオマテリアルハンドブック 秋吉一成、石原一彦、山岡哲二 監修.第4編第2章14節「全反射照明蛍光顕微鏡」2012

    • 著者名/発表者名
      飯野亮太
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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