溶液混合を引き金としたマイクロ秒分解一分子蛍光観察実験の確立

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02382
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43020:構造生物化学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 高橋 聡 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30283641)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 一分子蛍光分光法 / 溶液混合装置

研究成果の概要

本研究では、一分子蛍光分光法を用いることで、生体中で揺らぎ運動を起こしながら機能を果たすタンパク質の構造とダイナミクスの解明を目指した。そのために、一分子計測用溶液混合セルを開発し、一分子蛍光観察装置と組み合わせた抗時間分解能の蛍光観測を可能にした。さらに、高速一分子蛍光計測システムやナノ秒領域蛍光相関システムなど数々の装置開発を行った。開発した装置を用いることで、野生型F1-ATPaseの構造変化ダイナミクス、ポリアラニンペプチドにおける蛍光強度変化ダイナミクス、液滴形成タンパク質LAF1のRGGドメインの一分子構造解析などを実施した。

自由記述の分野

タンパク質科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、揺らぎながら生体中で機能を果たすタンパク質の運動を一分子レベルで観察するための基礎技術を開発した。さらに、開発した技術を用いてさまざまなタンパク質の運動を解明した。このようなデータを積み重ねることで、生体分子の機能を正しく理解し、さらには予想することが可能になると思われる。さらには、薬剤と生体分子の相互作用などの解明に資すると考えられる。