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分子モーターキネシンの構造変化を一分子レベルで検出するために、一分子蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)法を用いてキネシン2量体分子内での距離計測を行った。2つの頭部に一つずつ結合させた色素間の距離を一分子FRET法で測定することによって、キネシンの両足結合状態と片足結合状態を区別して検出することに成功した。この方法を用いて様々なATP濃度存在下で運動中のキネシンの構造変化の観察を行い、キネシンはATP結合を待っている状態では片足結合状態を主に取ることを示した。また、片方の頭部が微小管に結合することのできない変異体ヘテロダイマーキネシンを用いることによって、微小管に結合している頭部にATPが結合すると、そのネックリンカーが構造変化して浮いている頭部を前方に移動させ、それによって両足結合状態を取り一歩前にステップするという仕組みを明らかにした。次に、光ピンセットを使わずに運動中のキネシンに負荷をかけ、そのときの内部構造状態を観察するための実験系を構築するために、キネシン2量体の尾部に微小管に結合した後解離することのできない変異体キネシン頭部を融合したコンストラクトを作成した。このキネシンの運動を一分子イメージング法を用いて観察したところ、一部のキネシンは野生型と同じ速度で運動したものの、大部分のキネシンは見かけ上停止して、微小管上で固定されることを明らかにした。今後この実験系を一分子FRET法と組み合わせることによって、負荷存在下でのキネシンの構造変化の検出を試みる予定である。
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