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2023 年度 研究成果報告書

生体分子モーターの内部で起きる非平衡散逸の定量と数理モデル解析

研究課題

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研究課題/領域番号 18K03564
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
研究機関大阪大学 (2023)
山口大学 (2018-2022)

研究代表者

有賀 隆行  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 准教授 (30452262)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
キーワード生体分子モーター / 1分子計測・操作 / エネルギー変換 / 非平衡物理学
研究成果の概要

細胞内で小胞を運ぶキネシンは、化学エネルギーを力学的な仕事へと変換する生体分子モーターである。その運動機構の理解の進展とは裏腹に、エネルギー変換の理解は進んでいなかった。本研究では、私たちがこれまでの研究や他の課題で見出した、キネシンの内部散逸やゆらぎによる加速といった非自明な現象を説明する数理モデルの構築を行った。その結果、熱力学的な要請を満たしつつ、各種の実験結果を説明できるモデルの構築に成功した。

自由記述の分野

生物物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

エネルギーをいかにして効率よく利用するのかは、人類にとって重要な課題である。生物が作りだす小さな分子モーターは、環境の熱揺らぎを有効に使いながら化学的なエネルギーを力学的な仕事へと効率よく変換している。その仕組みを実験と理論を通じてミクロなスケールから理解することは、人類が今まで活用していなかったエネルギー利用の仕組みを、将来的に応用可能としうる意義を持つ。

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公開日: 2025-01-30  

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