１分子力学測定によるタンパク質の動的微細構造の探索

• 研究課題/領域番号: 24570128
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 山形大学 (2014); 北陸先端科学技術大学院大学 (2012-2013)
• 研究代表者: 川上 勝 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (70452117)
• 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: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: タンパク質 / 原子間力顕微鏡 / 一分子計測 / ポリペプチド / １分子測定 / 粘弾性 / 天然変性タンパク質

研究成果の概要

原子間力顕微鏡を用いて、ポリペプチド鎖１分子の力学、粘弾性測定を行い、その動的構造と機能の相関について研究を行った。ポリグルタミン酸、ポリリジンなどでは、一分子力学測定からは、定まった構造をもたない、柔らかい構造を取っていることが分かり、一方で、ポリプロリン鎖では、これまでの予想どうり、他のポリペプチド鎖とは異なり、非常に硬い構造を取ることが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Optimizing the calculation of energy landscape parameters from single-molecule protein unfolding experiments. (2015)
  • 著者名/発表者名: KM. Tych, ML. Hughes, J. Bourke, Y. Taniguchi, M. Kawakami, DJ. Brockwell, L. Dougan
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 91 号: 1 ページ: 012710-012710
  • DOI: 10.1103/physreve.91.012710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nano-mechanics of HaloTag Tethers (2013)
  • 著者名/発表者名: Popa I, Berkovich R, Alegre-Cebollada J, Badilla C, Rivas-Pardo J, Taniguchi Y, Kawakami M and Fernandez J
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 34 ページ: 12762-12771
  • DOI: 10.1021/ja4056382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical Unfolding Studies of Protein Molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukinori Taniguchi, Akiko Kobayashi and Masaru Kawakami
  • 雑誌名: BIOPHYSICS 巻: 8 号: 11 ページ: 51-58
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0049003
  • NAID: 130002061597
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent advances in single-molecule biophysics with the use of Atomic Force Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaru Kawakami and Yukinori Taniguchi
  • 雑誌名: Advances in Chemical Physics 巻: 146 ページ: 89-132
• [学会発表] Single molecule force spectroscopy by AFM indicates highly resilient structure of Polyproline helix (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaru Kawakami
  • 学会等名: 日本生物物理学会
  • 発表場所: 京都国際会館
• [学会発表] Single molecule force spectroscopy by AFM indicates highly resilient structure of Polyproline helix (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaru Kawakami
  • 学会等名: IMS Workshop
  • 発表場所: 岡崎カンファレンスセンター
• [図書] 生体分子の動きを探る ―揺らぎと生体機能― (2013)
  • 著者名/発表者名: 川上勝
  • 総ページ数: 300
  • 出版者: 化学同人
• [図書] Single Molecule Biophysics: Experiments and Theory (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Komatsuzaki, M. Kawakami, S. Takahashi, H. Yang , R. J. Silbey, S. A. Rice, A. R. Dinner
  • 総ページ数: 300
  • 出版者: John Wiley & Sons Inc.，