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1993 年度 実績報告書

モーター蛋白質による化学-力学エネルギー変換機構-1分子計測による研究-

研究課題

研究課題/領域番号 04404094
研究機関大阪大学

研究代表者

柳田 敏雄  大阪大学, 基礎工学部, 教授 (30089883)

研究分担者 原田 慶恵  大阪大学, 新技術事業団, 研究員 (10202269)
キーワード分子モーター / アクチンフィラメント / ミオシンフィラメント / アクトミオシン
研究概要

アクトミオシン分子モーターの化学力学エネルギー変換の本質を明らかにするため、その過程に分子レベルで直接アプローチできる研究法の開発を行なった。まず、蛍光顕微鏡法を用いて単一のアクチンフィラメントを直接観察し、マイクロニードルでそれを操作する手法を開発し、さらに、観察と操作の精度をあげミオシン1分子の運動発生過程を、1ナノメーター、0.1ピコニュートン、0.1ミリ秒という驚異的な分解能で直接捉える画期的な装置の開発に成功した。
この装置を用いて、ミオシン1分子が発生する力、変位、速度定数など基本パラメーターを決めた。負荷が大きい時は、ミオシン分子は1回のATP分解反応中に1回アクチンと結合解離反応を行ない、変位は小さい(〜0nm)が約5.5pNという大きな力を一気に発生すること、そして、負荷が小さくなると、逆に、力は小さくなるが1回の結合解離反応で引き起こされる変位が約15nmになり、それを1回のATP分解反応中に何回(最大約10回)も繰り返すことなど、化学力学共役の本質に迫る詳しい内容を初めて明らかにした。

  • 研究成果

    (5件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (5件)

  • [文献書誌] E.M.Ostap: "Orientaional distribution of spin-labeled actin oriented by flow." Biophysical J.63. 966-975 (1992)

  • [文献書誌] M.Jorara: "Charge reversion mutagenesis of Dictyostelium actin to map the surface recognized by myosin during ATP-driven sliding motion." Proc.Natl.Acad.Sci.90. 2127-2131 (1993)

  • [文献書誌] T.Yanagida: "Coupling between ATPase and force-generating attachment-detachment cycles of actomyosin in vitro." Adv.Exp.Med.Biol.332. 339-349 (1993)

  • [文献書誌] E.Prochniewicz: "Cooperativity in F- actin:Chemical modifications of actin monomers affect the functional interactions of myosin with unmodified monomers in the same actin filament." Biophysical J.65. 113-123 (1993)

  • [文献書誌] T.Yanagida: "Nano-manipulation of actomyosin molecular motors in vitro:a new working principle." Trends in Biochemical Sciences. 18. 319-324 (1993)

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公開日: 1995-02-08   更新日: 2016-04-21  

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