| 研究領域 | 発動分子科学：エネルギー変換が拓く自律的機能の設計 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05392
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
寺川 剛 京都大学, 理学研究科, 助教 (20809652)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | コンデンシン / 蛍光顕微鏡観察 / DNAカーテン / 一分子実験 / 量子ドット / 金ナノ粒子 / 銀ナノ粒子 / 1分子蛍光顕微鏡観察 / ステップサイズ測定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、申請者らは、コンデンシンが、新しいタイプの分子モータータンパク質であることを明らかにした。将来の人工発動分子の合理設計に向けて、新しい分子モータータンパク質「コンデンシン」の作動機構を明らかにすることが重要である。本研究では、DNAカーテン法の中で金・銀ナノ粒子を用いることにより、空間解像度を飛躍的に向上させ、それを用いて、コンデンシン分子モーターの作動原理を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、DNAカーテン法を用いてコンデンシン分子モーターの作動原理を明らかにすることである。DNAカーテン法ではガラススライド上に張られた脂質２重膜にDNAの片端を結合させる。他方で、ガラススライド上にナノテクノロジーを用いてパターンを描画しておき、溶液流を用いて脂質２重膜上に結合したDNAをパターンに押し付けることによってDNAを固定する。DNAカーテン法と呼ばれるこの固定方法によって、既存の固定方法と比較して100-1000倍程度の個数のDNA分子を同時観察することができる。DNAカーテン上に量子ドットで蛍光標識したコンデンシンをロードし、ロードするために用いた溶液流を止めて蛍光蛍光顕微鏡観察をスタートした。すると、先行研究と同様に、コンデンシンはATPの存在下で歩進を始めた。そこで、それぞれの時刻（200 ミリ秒ごと）に取得された画像データに含まれる蛍光信号をガウシアン関数でフィッティングすることにより、その位置をサブピクセル解像度で特定し、位置の時間変化を取得した。当初の実験設計では、DNAの両端の距離が近すぎたため、その上のタンパク質のゆらぎが大きすぎてステップサイズの計測ができなかった。そこで、DNAの両端の距離が離れるようにナノパターンをデザインしなおして実験を行った。また、蛍光信号を自動的にトラッキングできるソフトウェアを自作した。その結果、ステップサイズを計測することができた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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