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リン酸結合蛋白の微小溶液チャンバーによる、少数個蛋白質からのリン酸検出系の構築

公募研究

研究領域少数性生物学―個と多数の狭間が織りなす生命現象の探求―
研究課題/領域番号 24115517
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京理科大学 (2013)
学習院大学 (2012)

研究代表者

政池 知子  東京理科大学, 理工学部, 講師 (60406882)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2013年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードリン酸結合蛋白 / MEMS / マイクロチャンバー / リン酸 / 1分子観察 / 少数分子 / 微小チャンバー
研究概要

フェムトリットルの桁をもつマイクロチャンバーに蛍光標識したリン酸結合蛋白を閉じ込め、少数個蛋白からのリン酸の解離を測定する実験系を構築することが本研究の課題である。今年度は、まずPDMSチャンバーを作成する装置の再構築を行い、遮光した正立顕微鏡を用いてチャンバー内の蛍光標識リン酸結合蛋白の観察を行った。その後、恒温室で倒立顕微鏡観察に切り替えた。その過程でチャンバーの乾燥問題への対処、ステージのドリフト問題の解消、チャンバーのサイズや形状の再検討、材質の検討を行った。
特筆すべき成果としては、ます、チャンバーのサイズを約2/3まで縮小することができたことである。この小さ目のチャンバーにおいても蛍光標識リン酸結合蛋白を閉じ込め、レーザー照射による退色からの蛍光復活がないことから溶液の漏れがないことを確認できた。
次に、チャンバーの形状をこれまでの円筒形からステージの方向に細長くなった直方体に変更したものについても実験を行った。今後、この1μm ×1μm×10μmの直方体チャンバーに線維状蛋白を閉じ込め、局所的なリン酸解離検出を目指す。
更に、油中のdropletチャンバーを用いた実験も行い、リン酸結合蛋白の封入に成功した。この実験系で、PDMSチャンバー同様に、リン酸を結合したリン酸結合蛋白のチャンバーの蛍光強度はリン酸無しの場合に比べて高くなることを確認することができた。Dropletチャンバーでは溶液の漏れが少なく、封入の耐久時間も長いことが予想される。また、溶液交換が可能になること、体積をフェムトリットルよりも小さくできることから、今後の実験においてturnoverの遅い蛋白質からのリン酸検出が見込まれる。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 9件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Thermodynamic analyses of nucleotide binding to an isolated monomeric β subunit and the α3β3γ subcomplex of F1-ATPase.2013

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, Y., Naka, Y., Osakabe, H., Okamoto, T., Masaike, T., Ueno, H., Toyabe, S., Muneyuki, E.
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 105 号: 11 ページ: 2541-2548

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2013.10.018

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 回転分子モーター蛋白質F1-ATPaseの化学・力学反応をつなぐ構造変化の観察2012

    • 著者名/発表者名
      政池知子
    • 雑誌名

      日本生理学雑誌

      巻: 74 ページ: 158-159

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] ATP加水分解蛋白質の映画撮影2012

    • 著者名/発表者名
      政池知子
    • 雑誌名

      日本生物物理学会誌

      巻: 52 ページ: 108-109

    • NAID

      10030134746

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 負荷をかけた状態での単離マウス気管上皮シリアの三次元運動2014

    • 著者名/発表者名
      加藤孝信、 岩瀬 寿仁、 政池 知子、 池上浩司、 瀬藤 光利、 西坂崇之
    • 学会等名
      生体運動研究合同班2014年班会議
    • 発表場所
      千葉大学西千葉キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CONFORMATIONAL CHANGES IN THE β SUBUNITS OF F1-ATPase REVEALED BY FRET MEASUREMENTS DURING ROTATION OF THE γ SUBUNIT2014

    • 著者名/発表者名
      須河光弘、 小林大、 松井貴志、 政池知子、 西坂崇之
    • 学会等名
      Biophysical Society Annual Meeting 2014
    • 発表場所
      San Francisco, California
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光学顕微鏡により明らかにするモーター蛋白とその集合体の動き2013

    • 著者名/発表者名
      政池知子
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Motions in Ciliary Axonemes that Cause Functions2013

    • 著者名/発表者名
      政池知子、 西坂崇之
    • 学会等名
      the 25th CDB Meeting
    • 発表場所
      理化学研究所 CDB
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛋白質1分子の構造変化と化学反応を可視化する2013

    • 著者名/発表者名
      政池知子、 池上浩司、 瀬藤光利、 鈴木裕、 西坂崇之
    • 学会等名
      2013年度 若手イメージング研究会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛋白質の動きとはたらきを直接見て調べる2013

    • 著者名/発表者名
      政池知子、西坂崇之
    • 学会等名
      第22回 日本バイオイメージング学会学術集会・公開講座
    • 発表場所
      東京大学薬学部講堂
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代1分子バイオイメージングによる細胞内分子機構の解明2013

    • 著者名/発表者名
      政池知子
    • 学会等名
      東京理科大学・イメージング研究会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 1分子FRET計測によるF1-ATPaseのATP結合待ち構造の解析2013

    • 著者名/発表者名
      須河光弘、 小林大、 松井貴志、 政池知子、 西坂崇之
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] F1-ATPaseの軸とシリンダーの結合寿命の測定2013

    • 著者名/発表者名
      内藤達也、 岡田薫、 政池知子、 西坂崇之
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 負荷をかけた状態での単離マウス気管上皮シリアの三次元運動2013

    • 著者名/発表者名
      加藤孝信、 岩瀬寿仁、 政池知子、 池上浩司、 瀬藤光利、 西坂崇之
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 方位と倒れの構造変化を1分子レベルで検出する偏光スイッチングを用いた新しいTIRFM2013

    • 著者名/発表者名
      三上渚、 政池知子、 須河光弘、 西坂崇之
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 1個から数個の分子が引き起こす運動と酵素反応のイメージング2013

    • 著者名/発表者名
      政池知子、 池上浩司、 瀬藤光利、 鈴木裕、 西坂崇之
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プローブの向きと位置から蛋白質の局所構造変化を検出する2013

    • 著者名/発表者名
      政池知子、鈴木裕、西坂崇之
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第57回シンポジウム
    • 発表場所
      ウィンクあいち
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質にプローブを結合して光学顕微鏡で観察する2013

    • 著者名/発表者名
      政池知子
    • 学会等名
      東京理科大学懇話会・科学サロン
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 回転軸をねじったF1-ATPase変異体の回転特性解析2013

    • 著者名/発表者名
      下澤東吾、 橋本優、 井合健太郎、 宗行英朗、 政池知子、 西坂崇之
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第39回討論会
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター/グランシップ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] F1-ATPaseの軸とシリンダーの結合寿命の測定2013

    • 著者名/発表者名
      内藤達也、 岡田薫、 政池知子、 西坂崇之
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第39回討論会
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター/グランシップ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光分子やビーズを用いたバイオイメージング2013

    • 著者名/発表者名
      政池知子
    • 学会等名
      東京理科大学・総合研究機構イメージングフロンティア研究部門第3回シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光分子や粒子をプローブとした顕微鏡観察により明らかにする蛋白質機能2012

    • 著者名/発表者名
      政池知子
    • 学会等名
      日本生物物理学会北海道支部講演会
    • 発表場所
      旭川医科大学
    • 年月日
      2012-11-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Behaviours of biological components in a minority revealed under the optical microscope2012

    • 著者名/発表者名
      政池知子
    • 学会等名
      少数性生物学第1回国際会議
    • 発表場所
      Academia Sinica Taiwan
    • 年月日
      2012-10-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Motions in F1-ATPase and ciliary axonemes that drive functions2012

    • 著者名/発表者名
      政池知子
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2012-09-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 蛍光偏光イメージング 発光の辞典2012

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 小数性生物学ニュースレターNo.2

    • URL

      http://paradigm-innovation.jp/doc/newsletter/NL02web.pdf

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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