| 研究課題/領域番号 |
08455378
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物・生体工学
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| 研究機関 | 岡崎国立共同研究機構 (1997)
東京大学 (1996) |
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研究代表者 |
永山 国昭 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (70011731)
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| 研究分担者 |
高橋 卓也 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (70262102)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| キーワード | 電子顕微鏡 / フェリチン / 構造-機能相関 / 1分子計測 / 生物物理 |
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| 研究概要 |
固体表面のタンパク分子-層の機能アッセイはかって固定化酵素などにおいて研究されてきたが、固体表面におけるタンパク質の状態、例えば分子の配向、タンパク質のまわりのミクロ環境が不明であり、何を測定しているかが曖昧であった。本研究では電子顕微鏡でタンパク質分子の構造を観察し、その機能との相関を分析する方法を確立することを試みた。鉄取り込み機能が電子顕微鏡で観察できる鉄貯蔵タンパク質フェリチンを対象に以下の研究を行った。
(1) フェリチンを固体基板により安定吸着させる条件はなにか
(2) 吸着したアポフェリチンは鉄取り込み活性を持つのか
(3) 安定吸着条件と活性には相関があるのか
(1)の研究には水溶性タンパク質であるフェリチンを、疎水化処理したシリコンウェーハーに緩衝溶液中で吸着させ、その吸着安定性を、楕円偏光解析法及び走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて調べた。また(2)については、基板上に吸着したフェリチンの鉄取り込み活性をSEMおよび透過型電子顕微鏡(TEM)により直接観察した。この結果、以下のことが明らかになった。
(a) フェリチンの電顕(TEM、SEM)を用いた1分子機能アッセイの確立
(b) 疎水化シリコン基板上のフェリチン安定吸着
・フェリチンは等電点で最も良く吸着し、安定な単一吸着層を作る。
・基板上の吸着アポフェリチンは最高20%の活性を持つ。
・吸着安定性と活性残存率は逆の相関が見られた。すなわち安定に吸着する量が多いほど吸着したフェリチンの活性は小さい。
(c) カーボン膜上の1次元フェリチン結晶
・2次元結晶を転写した状態ではフェリチンの残存活性は80%の高さを持つ
・2次元結晶状態で高い構造安定性を保持する。
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