| 研究課題/領域番号 |
17K14373
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
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| 研究機関 | 東北大学 (2018-2019)
中央大学 (2017) |
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研究代表者 |
中山 洋平 東北大学, 工学研究科, 特任助教 (20757728)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 分子モーター / 生体エネルギー変換 / 非平衡熱力学 / 非平衡統計力学 |
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| 研究成果の概要 |
分子モーターのエネルギー変換効率を、エネルギー源となる化学反応に関する自由エネルギー変化を独立に測ることなく、一分子実験のみによって調べることができる方法を確立した。
一分子実験で自由エネルギー変化の値を測定する、というアプローチは、理論的に必要になる仮定が実験では成り立っていないため、うまく働かないことを発見し、その代わりとして、分子モーターのする仕事が化学反応する分子の濃度に対してどのように依存するかにもとづいて、エネルギー変換効率を評価する枠組みを開発した。
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| 自由記述の分野 |
非平衡熱・統計力学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで、生体分子モーターのエネルギー変換効率は、「生体内のエネルギー通貨」と呼ばれる分子であるアデノシン三リン酸をエネルギー源とする場合のみしか調べることができなかったが、今回の成果によりそれ以外の分子をエネルギー源とするときも議論がおこなえるようになった。人工的に設計された分子モーターのエネルギー源の種類は多岐にわたっているため、今回の成果は、それらのエネルギー変換効率の測定に道筋がついたという意義がある。
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