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高速AFMによる膜タンパク質の機能動態観察のための中空平面膜基板の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26600052
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノバイオサイエンス
研究機関金沢大学

研究代表者

内橋 貴之  金沢大学, 数物科学系, 教授 (30326300)

研究分担者 飯野 亮太  自然科学研究機構, 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (70403003)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード一分子計測 / 膜タンパク質 / 高速原子間力顕微鏡 / 1分子イメージング・ナノ計測
研究成果の概要

電子線リソグラフィーと収束イオンビーム(FIB)を用いて固体基板に直径100nmのナノ開口アレイを製作し、ナノ開口を脂質二重膜で封止することができた。また、紫膜でナノ開口を封止することで、中空膜でバクテリオロドプシン2次元結晶を高速AFMで高解像観察することに成功した。さらに、直径100nmのガラスあるいはポリスチレンビーズを鋳型としてシリコーンゴム(PDMS)に多数のナノ開口を簡便に製作することにも成功した。基板支持膜に再構成されたイオンチャネルKcsAの四量体と拡散ダイナミクスを高速AFM観察することにも成功した。今後、KcsAを中空膜に再構成し機能動態の高速AFM観察を行っていく。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 12件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Functional extension of high-speed AFM for wider biological applications.2016

    • 著者名/発表者名
      Uchihashi T, Watanabe H, Fukuda S, Shibata M, Ando T.
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 160 ページ: 182-196

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2015.10.017

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Potential pre-pore trimer formation by the Bacillus thuringiensis mosquito-specific toxin: Molecular insights into a critical prerequisite of membrane-bound monomers2015

    • 著者名/発表者名
      Wilaiwan Sriwimol, Aratee Aroonkesorn, Somsri Sakdee, Chalermpol Kanchanawarin, Takayuki Uchihashi, Toshio Ando and Chanan Angsuthanasombat
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 290 号: 34 ページ: 20793-20803

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.627554

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Method of mechanical holding of cantilever chip for tip-scan high-speed atomic force microscope.2015

    • 著者名/発表者名
      Fukuda S, Uchihashi T, Ando T.
    • 雑誌名

      Rev Sci Instrum.

      巻: 86 号: 6 ページ: 063703-063703

    • DOI

      10.1063/1.4922381

    • NAID

      120005647653

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Long-tip high-speed atomic force microscopy for nanometer-scale imaging in live cells2015

    • 著者名/発表者名
      M. Shibata, T. Uchihashi, T. Ando and R. Yasuda
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 ページ: 8724-8724

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing structural dynamics of an artificial protein cage using high-speedatomic force microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      M. Imamura, T. Uchihashi, T. Ando, A. Leifert, U. Simon, A. D. Malay and J. G. Heddle
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 15 号: 2 ページ: 1331-1335

    • DOI

      10.1021/nl5045617

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-way traffic of glycoside hydrolase family 18 processive chitinases on crystalline chitin2014

    • 著者名/発表者名
      K. Igarashi, T. Uchihashi, T. Uchiyama, H. Sugimoto, M. Wada, K. Suzuki, S. Sakuda, T. Ando, T. Watanabe, and M. Samejima
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 ページ: 2975-2975

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] キチナーゼによる結晶性キチンのプロセッシブ(連続的)な分解機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      杉本華幸, 五十嵐圭日子, 内橋貴之, 鈴木一史, 渡邉剛志
    • 雑誌名

      日本応用糖質化学会誌

      巻: 4 ページ: 107-112

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 高速原子間力顕微鏡による生体試料のダイナミクス観察2014

    • 著者名/発表者名
      内橋貴之
    • 雑誌名

      膜誌

      巻: 39 ページ: 322-328

    • NAID

      130005069445

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速原子間力顕微鏡で探る生体分子の機能ダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      内橋貴之
    • 学会等名
      表面科学技術研究会2016 生きている固体と界面 ~走査型プローブ顕微鏡で探る~
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2016-01-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速原子間力顕微鏡で可視化する生体分子の構造ダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      内橋貴之
    • 学会等名
      2015年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速原子間力顕微鏡で可視化するタンパク質の機能動態2015

    • 著者名/発表者名
      内橋貴之
    • 学会等名
      第8回北陸合同バイオシンポジウム
    • 発表場所
      山中温泉、石川
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct Visualization of Single Molecule Dynamics at Work with High-Speed Atomic Force Microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Uchihashi
    • 学会等名
      The 15th KIAS Conference on Protein Structure and Function
    • 発表場所
      ソウル、韓国
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Single-molecule manipulation and control of protein conformational dynamics using high-speed AFM2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Uchihashi
    • 学会等名
      KAKENHI International Symposium on “Studying the Function of Soft Molecular Systems”
    • 発表場所
      未来科学館、台場
    • 年月日
      2015-07-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-speed atomic force microscopy: A new tool for studying protein dynamics at work2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Uchihashi
    • 学会等名
      IMS Asian International Symposium “Supramolecular Dynamics at the Interface of Chemistry and Biology”
    • 発表場所
      岡崎統合バイオ
    • 年月日
      2015-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高速原子間力顕微鏡で可視化する分子動態と細胞運動2015

    • 著者名/発表者名
      内橋貴之
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第71回学術講演会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      2015-05-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-speed atomic force microscope for imaging of biomolecular dynamics at solid surface2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Uchihashi
    • 学会等名
      10th Annual International Electromaterials Science Symposium
    • 発表場所
      Wollongong, Australia
    • 年月日
      2015-02-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Visualization of single molecule dynamics at work with high-speed atomic force microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Uchihashi
    • 学会等名
      The 7th Biennial Australian Colloid & Interface Symposium
    • 発表場所
      Hobart, Tasmania, Australia
    • 年月日
      2015-02-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速原子間力顕微鏡によるタンパク質のダイナミクスと物性計測2015

    • 著者名/発表者名
      内橋貴之
    • 学会等名
      NIBBバイオイメージングフォーラム「物理特性のイメージング」
    • 発表場所
      基礎生物学研究所, 愛知県
    • 年月日
      2015-01-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速原子間力顕微鏡の開発とバイオ応用2015

    • 著者名/発表者名
      内橋貴之
    • 学会等名
      新世代研究所水和ナノ構造・界面ナノ科学合同研究会「固液界面の水和ナノ構造と生体高分子ダイナミクス」
    • 発表場所
      伊豆長岡温泉 天坊, 静岡県
    • 年月日
      2015-01-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-speed atomic force microscope for studying dynamic interactions in biomolecular system2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Uchihashi
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Dynamical Ordering of Biomolecular Systems for Creation of Integrated Functions
    • 発表場所
      合歓の郷,三重県
    • 年月日
      2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] “光と生命の辞典” 第5章 「光による生命現象の計測」177節 高速原子間力顕微鏡2016

    • 著者名/発表者名
      内橋貴之
    • 総ページ数
      486
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] “Development of high-speed AFM and its biological applications”, Chapter 8 in Atomic Force Microscopy in Nanobiology2014

    • 著者名/発表者名
      T. Uchihahsi, N. Kodera and T. Ando
    • 総ページ数
      34
    • 出版者
      Pan Stanford Publishing
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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