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2010 年度 研究成果報告書

3次元を検出する新しい原理の光学顕微鏡で解明する膜超分子モーターの作動原理

計画研究

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研究領域膜超分子モーターの革新的ナノサイエンス
研究課題/領域番号 18074008
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関学習院大学

研究代表者

西坂 崇之  学習院大学, 理学部, 教授 (40359112)

研究分担者 政池 知子  学習院大学, 理学部, 助教 (60406882)
連携研究者 矢島潤 一郎  学習院大学
足立 健吾  学習院大学
須河 光弘  学習院大学
研究協力者 堀部 恵子  学習院大学
龍口 文子  学習院大学
研究期間 (年度) 2006 – 2010
キーワード1分子生物物理学 / 光学顕微鏡 / 分子モーター / タンパク質科学 / 顕微操作
研究概要

新しい光学顕微鏡技術を用い、膜超分子モーター(主にFoF1-ATPase)の作動原理について、分子のレベルにおける解明を試みた。タンパク質の部分的な領域が機能する瞬間のダイナミクスが可視化され、化学反応と対応づけることもできた。さらにキネシン-微小管系におけるコークスクリュー運動の直接可視化にも成功した。これらの技術や成果は「1分子構造生物学」という新しい学問領域に発展する可能性がある。

  • 研究成果

    (41件)

すべて 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 学会発表 (25件) 備考 (1件) 産業財産権 (4件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Single-particle tracking of quantum dot-conjugated prion proteins inside yeast cells.2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuji, T., S.Kawai-Noma, C.G.Pack, H.Terajima, J.Yajima, T.Nishizaka, M.Kinjo, H.Taguchi
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 405(4)

      ページ: 638-643

  • [雑誌論文] Molecular Bio-Motors in Living Cells.2010

    • 著者名/発表者名
      Nishizaka, T.
    • 雑誌名

      Adv.Biochem.Eng.Biotechnol.

  • [雑誌論文] Visualization of cargo concentration by COPII minimal machinery in a planar lipid membrane.2009

    • 著者名/発表者名
      Tabata, K.V., K.Sato, T.Ide, T.Nishizaka, A.Nakano, H.Noji
    • 雑誌名

      EMBO J 28(21)

      ページ: 3279-3289

  • [雑誌論文] 蛋白質の局所構造変化を1個のレベルで可視化する2009

    • 著者名/発表者名
      政池知子、西坂崇之
    • 雑誌名

      蛋白質・核酸・酵素 54

      ページ: 1919-1927

  • [雑誌論文] A torque component present in mitotic kinesin Eg5 revealed by three-dimensional tracking.2008

    • 著者名/発表者名
      Yajima, J., K.Mizutani, T.Nishizaka
    • 雑誌名

      Nat.Struct.Mol.Biol. 15(10)

      ページ: 1119-1121

  • [雑誌論文] Cooperative three-step motions in catalytic subunits of F1-ATPase correlate with 80° and 40° substep rotations.2008

    • 著者名/発表者名
      Masaike, T., F.Koyama-Horibe, K.Oiwa, M.Yoshida, T.Nishizaka
    • 雑誌名

      Nat.Struct.Mol.Biol. 15(12)

      ページ: 1326-1333

  • [雑誌論文] Single-Molecule Observation of Rotation of F1-ATPase Through Microbeads.2007

    • 著者名/発表者名
      Nishizaka, T., K.Mizutani, T.Masaike
    • 雑誌名

      Methods Mol.Biol. 392

      ページ: 171-182

  • [雑誌論文] 化学反応の1分子イメージング技術2007

    • 著者名/発表者名
      Nishizaka T., T.Masaike
    • 雑誌名

      蛋白質・核酸・酵素 52(4)

      ページ: 317-322

  • [雑誌論文] F1-ATPaseの化学-力学カップリング:1分子の反応を顕微鏡でとらえる2007

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之、政池知子
    • 雑誌名

      生物物理 47

      ページ: 118-123

  • [雑誌論文] Single Molecule Energetics of F1-ATPase Motor.2007

    • 著者名/発表者名
      Muneyuki, E., T.Watanabe-Nakayama, T.Suzuki, M.Yoshida, T.Nishizaka, H.Noji
    • 雑誌名

      Biophys J 92(5)

      ページ: 1806-1812

  • [雑誌論文] Jr., Coupling of rotation and catalysis in F1-ATPase revealed by single-molecule imaging and manipulation.2007

    • 著者名/発表者名
      Adachi, K., K.Oiwa, T.Nishizaka, S.Furuike, H.Noji, H.Itoh, M.Yoshida, K.Kinosita
    • 雑誌名

      Cell 130(2)

      ページ: 309-321

  • [学会発表] Imaging structure and function of motor proteins under optical microscopes.2011

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之, 矢島潤一郎, 須河光弘, 足立健吾, 政池知子
    • 学会等名
      7th Asian Biophysics Association (ABA) Symposium & Annual Meeting of the Indian Biophysical Society (IBS), India Habitat Center
    • 発表場所
      New Delhi, India
    • 年月日
      2011-02-02
  • [学会発表] 分子モーターの動態を可視化する光学顕微鏡技術2011

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之
    • 学会等名
      第5回NIBBバイオイメージングフォーラム
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] 回転分子モーターF1-ATPaseのイメージングImaging of rotary molecular motor F1-ATPase.2010

    • 著者名/発表者名
      政池知子, 龍口文子, 西坂崇之
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48回年会
    • 発表場所
      東北大学・川内北キャンパス
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] プリズムによる3次元光学トラッキング技術の応用/1分子を対象にした光ピンセット操作と3次元立体視表示Application of 3-D prismatic optical tracking : single-molecule optical tweezers approach and stereoscopic 3-D view.2010

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之, 足立健吾, 龍口文子, 政池知子
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48回年会
    • 発表場所
      東北大学・川内北キャンパス
    • 年月日
      2010-09-20
  • [学会発表] Imaging function of motor proteins under optical microscopes2009

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之
    • 学会等名
      Intemational workshop on dynamic cross-effect in softly condensed matter
    • 発表場所
      国立情報学研究所
    • 年月日
      2009-11-04
  • [学会発表] "Visualization of COPII vesicle formation process reconstituted in the artificial lipid bilayer"「人工脂質二重膜上に再構成したCOPII小胞形成過程のイメージング」2009

    • 著者名/発表者名
      田端和仁、佐藤健、井出徹、西坂崇之、中野明彦、野地博行
    • 学会等名
      日本生物物理学会第47回年会
    • 発表場所
      アスティとくしま
    • 年月日
      2009-10-30
  • [学会発表] Imaging structure and function of motor proteins at the single molecular level2009

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之、足立健吾、矢島潤一郎、Sergey V.Mikhailenko、須河光則、政池知子
    • 学会等名
      Intemational Symposium : Innovative Nanoscience of Supermolecular Motor Proteins
    • 発表場所
      京都芝蘭会館
    • 年月日
      2009-09-09
  • [学会発表] 光学顕微鏡による分子モーターの構造機能相関の可視化2009

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「作動中の膜機能分子の姿を捉える-静止画から動画へ-」自然科学研究機構
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2009-09-03
  • [学会発表] Imaging structure and fUnction of motor proteins at the single molecular level2009

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之、矢島潤一郎、足立健吾、政池知子
    • 学会等名
      TSRC Workshop on Protein Dynamics, Telluride Science Research Center
    • 発表場所
      Telluride U.S.A.
    • 年月日
      2009-08-06
  • [学会発表] Visualizing structure dynamics and function in single motor proteins2009

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之、矢島潤一郎、足立健吾、政池知子
    • 学会等名
      The 4th Asian And Pacific Rim Symposium On Biophotonics
    • 発表場所
      The Shilla Jeju, South Korea
    • 年月日
      2009-05-28
  • [学会発表] 触媒サブユニットの構造変化から探るF1-ATPaseの回転駆動メカニズム2009

    • 著者名/発表者名
      政池知子、小山史恵、龍口文子、大岩和弘、吉田賢右、西坂崇之
    • 学会等名
      第9回日本蛋白質学会年会、シンポジウム「タンパク質のダイナミクス計測のためのイメージング技術」
    • 発表場所
      熊本全日空ホテルニュースカイ
    • 年月日
      2009-05-22
  • [学会発表] Imaging structure and function of motor proteins by using advanced optical microscopes2009

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之、矢島潤一郎、Sergey V.Mikhailenko、政池知子
    • 学会等名
      The 6th Asian Biophysics Association(ABA)Symposium
    • 発表場所
      HKUST, Hong Kong
    • 年月日
      2009-01-13
  • [学会発表] 光学顕微鏡を用いた1分子構造生物学への挑戦2008

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之
    • 学会等名
      第3回生体分子イメージングの新たな技術開発に関する研究会
    • 発表場所
      名古屋市桜華会館
    • 年月日
      20080200
  • [学会発表] 生体分子の構造と機能を1個のレベルで可視化する2008

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之、矢島潤一郎、政池知子
    • 学会等名
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)シンポジウム「生命システムの階層間をまたぐイメージング技術」
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2008-12-12
  • [学会発表] F1-ATPase as a model for understanding mechanisms of enzyme functions through detection of confbrmational changes in single molecules2008

    • 著者名/発表者名
      政池知子、小山-堀部史恵、大岩和弘、吉田賢右、西坂崇之
    • 学会等名
      F1-ATPaseをモデルとした1分子構造変化検出による酵素機能発現の理解」日本生物物理学会第46回年会若手奨励賞招待講演
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-03
  • [学会発表] Direct observation of structure and function of motor proteins at single molecular level2008

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之、矢島潤一郎、政池知子
    • 学会等名
      International Symposium on Surface Science and Nanotechnologyシンポジウム講演
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2008-11-11
  • [学会発表] Imaging structure and function of motor proteins at the single molecular level by using advanced optical microscopes2007

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之、宮田真人、政池知子
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会シンポジウム講演
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20071200
  • [学会発表] Conformational changes of the catalytic subunit β in single F1-ATPase molecules revealed by TIRF microscopy with polarization modulation2007

    • 著者名/発表者名
      政池知子、小山史恵、吉田賢右、大岩和弘、西坂崇之
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会シンポジウム講演
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20071200
  • [学会発表] Measurements of phosphate release from a mutant F1-ATPase using phosphate binding protein2007

    • 著者名/発表者名
      原田慎吾, 西坂崇之, 政池知子
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会 口頭発表
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20071200
  • [学会発表] Biomechanics of Motor Proteins on a Molecular Scale2007

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之
    • 学会等名
      The International Conference on Science of Friction
    • 発表場所
      伊良湖ビューホテル
    • 年月日
      20070900
  • [学会発表] 細胞と分子モーターの動きを画像化する新しい顕微鏡技術2007

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之、水谷佳奈、中根大介、見理剛、矢島潤一郎、宮田真人、政池知子
    • 学会等名
      日本マイコプラズマ学会・第34回学術集会
    • 発表場所
      紀州加太休暇村
    • 年月日
      20070500
  • [学会発表] 光ピンセットを用いたMycoplasma mobileのゴーストの力測定2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木純也、寺島勲、水谷佳奈、政池知子、宮田真人、西坂崇之
    • 学会等名
      日本マイコプラズマ学会・第34回学術集会
    • 発表場所
      紀州加太休暇村
    • 年月日
      20070500
  • [学会発表] Single Molecule Nano-Biology-Watch and Touch Single Molecules2006

    • 著者名/発表者名
      西坂崇之
    • 学会等名
      JAFoS 2006(Invited Chair)
    • 発表場所
      Portland USA
    • 年月日
      20061200
  • [学会発表] 新しい顕微鏡技術を用いたFoF1-ATP合成酵素の分子内コンフォメーション変化の検出2006

    • 著者名/発表者名
      政池知子、岡田薫、水谷佳奈、吉田賢右、西坂崇之
    • 学会等名
      日本分子生物学会2006フォーラム
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      20061200
  • [学会発表] Muscle proteins as high speed nano transporters on micro pattems.2006

    • 著者名/発表者名
      吉田由美、下澤東吾、西坂崇之、石渡信一、竹内昌治
    • 学会等名
      MEMS 2006
    • 発表場所
      Istanbul Convention & Exhibition Centre、Istanbul、Turkey
    • 年月日
      20060100
  • [備考]

    • URL

      http://www.gakushuin.ac.jp/univ/sci/phys/nishizaka/

  • [産業財産権] 暗視野顕微鏡およびその調整方法2007

    • 発明者名
      西坂崇之、安田涼平
    • 権利者名
      独立行政法人科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      特許,PCT/JP2007/6055
    • 出願年月日
      2007-05-23
    • 外国
  • [産業財産権] 3次元位置観測方法及び装置2006

    • 発明者名
      西坂崇之
    • 権利者名
      独立行政法人科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      特許,PCT/JP2006/312958
    • 出願年月日
      2006-06-29
    • 外国
  • [産業財産権] 暗視野顕微鏡およびその調整方法2006

    • 発明者名
      西坂崇之、安田涼平
    • 権利者名
      独立行政法人科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      特許,特願2006-144050
    • 出願年月日
      2006-05-24
  • [産業財産権] 高時間分解能画像化方法及び装置並びに全反射型蛍光顕微鏡2005

    • 発明者名
      西坂崇之
    • 権利者名
      独立行政法人科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      特許,特許4448471号
    • 取得年月日
      2005-03-31

URL: 

公開日: 2012-02-13   更新日: 2016-04-21  

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