| 研究領域 | 水を主役としたＡＴＰエネルギー変換 |
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| 研究課題/領域番号 |
21118510
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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 |
横田 浩章 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 講師 (90415547)
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| 研究期間 (年度) |
2009 – 2010
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| 研究課題ステータス |
完了 (2010年度)
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| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2009年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 1分子計測 / ナノバイオ / 核酸 / 酵素反応 |
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| 研究概要 |
DNA複製・修復・組み換えは、種の遺伝的連続性を保証する最も重要な機構である。現時点では、さまざまなタンパク質分子が実際にどのように相互作用しつつ、非常に複雑な反応を速やかに、そして絶妙な精度で触媒するのかについてのダイナミクスはわかっていない。ましてや、それらのタンパク質がエネルギー源であるATPをどのように結合・解離し、その加水分解エネルギーを化学力学変換して、DNAと相互作用し機能を発揮しているのかについての詳細はわかっていない。このATPの加水分解エネルギーの化学力学変換機構の理解のためには、直接ATPとタンパク質が相互作用している現場を可視化することが鍵となる。そこで本研究では、1分子蛍光イメージング観察系の改良を通して、DNA結合タンパク質のATPの結合・解離状態を高濃度ATP条件下で1分子可視化できる系を構築し、その化学力学変換機構に迫ることを目的とした。
平成22年度は前年度に引き続き、高濃度蛍光性ATP存在下でのATP結合・解離の1分子イメージングのための観察系として本研究にて提案した(i)ゼロモード導波路(ナノ開口アレイ)及び(ii)Qdotをドナーとして用いる1分子FRET光学系の有用性の検討、基質ATPとしてはたらきのよい蛍光標識ATPの探索、基板表面へのタンパク質の非特異吸着を抑制するための表面コーティング法の開発を行った。
その結果、1分子観察系としては、ゼロモード導波路(ナノ開口アレイ)が有効であることを見いだすと共に、開発してきた要素技術をもとに、ナノ開口に固定したヘリカーゼ1分子のATPaseに起因すると思われるATP1分子の行き来のイメージングに成功した。
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