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2020 年度 実績報告書

レーザーと微小空間界面を駆使したタンパク質のリアルタイム結晶化

研究課題

研究課題/領域番号 18K18985
研究機関北海道大学

研究代表者

三浦 篤志  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (90379553)

研究分担者 藤井 翔  北海道大学, 理学研究院, 助教 (90725425)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワードタンパク質 / レーザー捕捉 / リアルタイム結晶化 / 配向制御
研究実績の概要

界面レーザー捕捉結晶化法では,光圧と微小物体の相互作用により集光点での局所的濃度上昇・高濃度液滴形成を誘起し,不飽和溶液からもたった一つの結晶を集光点からリアルタイムかつ短時間にその場で形成可能であり,結晶化の学理を研究可能な手法としても,実践的結晶化法としても高いポテンシャルを秘めている。しかし,動的な界面である開放系の気液界面に高強度レーザー光を照射して分子クラスターを捕捉する必要があり技術的に難しい。本研究は,これらの問題を解決する方策としてマイクロ流路中での固体基板へのレーザー照射による光熱変換で安定なマイクロバブルを形成し,このバブル界面でのレーザー捕捉により高濃度領域を形成し,ここへ外部摂動レーザー光を照射して分子配向を制御する事で,in-situかつリアルタイムなレーザー捕捉タンパク質結晶化を実現することを目指した。
昨年度はコロナ渦のために予定していた学会参加が行えなくなり予算残額が生じ,予算使用に遅れが生じたため1年の使用延長を行った。この期間を利用しこれまでに得られていたフェムト~ナノ秒のパルスレーザーとCWレーザーを組み合わせた結晶化,2本の偏光レーザー間の相対偏光角,偏光レーザー光の照射周波数や照射間隔,および流路中における結晶化挙動に関するデータの解析や評価,詳細な考察を行うことが出来た。また,関連研究の文献調査についても十分行うことが出来た。これらの結果を学会等で報告するとともに複数の論文として投稿準備を進めている。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Optical Trapping?Polarized Raman Microspectroscopy of Single Ethanol Aerosol Microdroplets: Droplet Size Effects on Rotational Relaxation Time and Viscosity2021

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Ryosuke、Miura Atsushi、Abe Sayaka、Kitamura Noboru
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 93 ページ: 5218~5224

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c05406

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-Induced Single-Molecule Extraction and Detection in Aqueous Poly(N-isopropylacrylamide)/1-Butanol Solutions2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Atsushi、Nohara Riku、Nojima Azumi、Kitamura Noboru
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 93 ページ: 3202~3208

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c04673

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Trapping?Microspectroscopy of Single Aerosol Microdroplets in Air: Supercooling of Dimethylsulfoxide Microdroplets2020

    • 著者名/発表者名
      Miura Atsushi、Nakajima Ryosuke、Abe Sayaka、Kitamura Noboru
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 124 ページ: 9035~9043

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.0c06179

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liquid?liquid interface-promoted formation of a porous molecular crystal based on a luminescent platinum(ii) complex2020

    • 著者名/発表者名
      Kimura Mari、Yoshida Masaki、Fujii Sho、Miura Atsushi、Ueno Kosei、Shigeta Yasuhiro、Kobayashi Atsushi、Kato Masako
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 ページ: 12989~12992

    • DOI

      10.1039/D0CC04164E

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Further enhancement of the near-field on Au nanogap dimers using quasi-dark plasmon modes2020

    • 著者名/発表者名
      Shibata Kizuku、Fujii Sho、Sun Quan、Miura Atsushi、Ueno Kosei
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 152 ページ: 104706~104706

    • DOI

      10.1063/1.5142569

    • 査読あり
  • [学会発表] レーザー捕捉誘起時空間制御リアルタイムタンパク質結晶化法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      中筋 裕香, 三浦篤志, 藤井翔, 上野貢生
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] レーザー誘起単一ピコリットル高分子微粒子を分析場とする微量物質抽出・計測2020

    • 著者名/発表者名
      三浦 篤志
    • 学会等名
      日本分析化学会 第80回分析化学討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] Size dependent viscosity change of single levitated aerosol droplet by laser trapping-microspectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Abe, Atsushi Miura, Sho Fujii, Noboru Kitamura
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] 分子振動―光学モード結合による振動スペクトルの変調を利用した分光分析システム2020

    • 著者名/発表者名
      島雄人, 藤井 翔, 孫 泉, 三浦篤志, 上野貢生
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2020年冬季研究発表会
  • [学会発表] 新規NADH型Ru(II)錯体の合成と機能評価2020

    • 著者名/発表者名
      谷岡恵利奈, 藤井翔, 三浦篤志, 上野貢生
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2020年冬季研究発表会
  • [学会発表] 準ダークプラズモンモードを用いた高感度表面増強ラマン散乱分析2020

    • 著者名/発表者名
      柴田 築, 藤井 翔, 孫 泉, 三浦篤志, 上野貢生
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] Syntheses and Characterization of Ruthenium Complexes Bearing 2-(2-Pyridyl)-1H-imidazole[4,5-b]pyridine Ligand2020

    • 著者名/発表者名
      Sho Fujii, Erina Tanioka, Atsushi Miura, Kosei Ueno
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会

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公開日: 2021-12-27  

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