| 研究領域 | 動的構造生命科学を拓く新発想測定技術－タンパク質が動作する姿を活写する－ |
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| 研究課題/領域番号 |
15H01625
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
鎌形 清人 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (90432492)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2016年度)
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| 配分額 *注記 |
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 一分子計測 / 蛋白質 / 操作 / １分子計測(SMD) |
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| 研究実績の概要 |
蛋白質の折り畳みや機能を調べる方法の一つとして、蛋白質の構造が動く様子を単分子レベルで可視化する方法が提案されてきた。しかし、従来の単分子蛍光装置には、観測時間や色素間距離などに制限があるため、生物学上の重要な蛋白質への応用は限定されている。本研究では、ターゲットとなる蛋白質に従来法で用いる蛍光色素の代わりに金ナノ粒子を使用し、金ナノ粒子－蛋白質複合体を作成し、計測を行った。具体的には、金ナノ粒子のプラズモン散乱”を利用した、空間分解能1-20ナノメートルの蛋白質ダイナミクス計測法の開発を行った。まず、白色光源による全反射照明の光学系と高感度カラーカメラを組み合わせ、全反射暗視野顕微鏡を作成した。次に、開発した全反射暗視野顕微鏡の性能を調べるため、金ナノ粒子を修飾したポリプロリンやDNA（生体分子のモデル）を作成した。さらに、金ナノ粒子－ポリプロリン複合体や金ナノ粒子‐DNA複合体からのプラズモン散乱を計測したところ、予測通りに、ポリプロリンやDNAの長さに依存して緑色と赤色の散乱強度の比が変化した。以上より、開発した全反射暗視野顕微鏡は蛋白質などの生体分子の構造や構造変化を計測できることが分かった。将来的に、本研究で開発した技術を応用して、金ナノ粒子間に生じる力（引力、斥力、回転力）を操作し、蛋白質の構造揺らぎを制御する方法の開発が期待され、構造揺らぎと機能に関わる構造変化の関連性の解明につながると考えられる。
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| 現在までの達成度 (段落) |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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