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2007 年度 実績報告書

生体情報伝達連鎖機構の単分子力学解析と計算機モデリング

研究課題

研究課題/領域番号 19GS0418
研究機関東京工業大学

研究代表者

猪飼 篤  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50011713)

研究分担者 岸本 喜久雄  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30111652)
長田 俊哉  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 准教授 (00201997)
REHANA AFRIN  東京工業大学, バイオフロンティアセンター, 特任准教授 (70447556)
大谷 弘之  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 准教授 (80203826)
田上 勝規  早稲田大学, ナノテクノロジーセンター, 特任講師 (40361571)
キーワード原子間力顕微鏡 / 細胞骨格 / 膜タンパク質 / 力学的信号伝達系 / ナノバイオメカニクス / 生体ナノ力学
研究概要

膜タンパク質と細胞骨格の連結性を力学的に測定する基礎的でデータを集積した。まず、原子間力顕微鏡とけい光顕微鏡を同時測定できる機器(Nanowizard II:新規購入)を用いて力学的操作に付随しておこる細胞骨格の動きをデジタルカメラにより連続映像として取得する方法を開発した。この方法により、細胞表面の膜タンパク質を通じて細胞内に伝えられる力学信号がどのように細胞骨格の構造変化情報として伝えられてゆくかを知ることが可能となった。また、膜タンパク質の分子レベルでの映像と細胞外の糖鎖への結合を研究する手段として、MPD-3原子間力顕微鏡(新機購入)を用いてマイコプラスマの細胞表面タンパク質を映像をとった。またこのタンパク質が細胞内の骨格様タンパク質と結合して、マイコプラスマの滑走機能を担う可能性を探るため種々の糖鎖との結合力を測定している。細胞骨格の力学物性を測定するために用いる各種レクチンや抗体と細胞骨格タンパク質との相互作用力の測定を行った。細胞骨格の力学的性質を知るためには、実験で得られたパラメタを利用して計算機上でモデル構築を行う必要がある。そのためにまず赤血球の細胞骨格をモデル化することに着手した。この際の当研究の特色は従来一様なゲル状ネットワークとして処理されてきた細胞骨格に局所的な違いを示す実験データを取り込んでのモデル作りをしている点である。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (21件) 図書 (7件)

  • [雑誌論文] Exploling transferrin-receptor interactions at the single-molecule level2008

    • 著者名/発表者名
      Yersin, A., Osada, T., Ikai A.
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 94

      ページ: 230-240

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution of Olfactory Marker Protein on a Tissue Section of Vomeronasal Organ Measured by AFM2008

    • 著者名/発表者名
      Kim H, Asgari F, Osada T, Ichikawa M, Ikai A.
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B 61

      ページ: 61,311-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nano-Biomechanics of Proteins and Biomembrane2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ikai
    • 雑誌名

      Phylosophical Transaction of the Royal Society (インターネット版)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulling and Pushing Protein Molecules by AFM2007

    • 著者名/発表者名
      Ikai, A., Afrin R., and H. Sekiguchi
    • 雑誌名

      Current Nanoscience 3

      ページ: 17-29

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Granular tau oligomers as intermediates of tau filaments2007

    • 著者名/発表者名
      Maeda S, Sahara N, Saito Y, Murayama M, Yoshiike Y, Kim H, Miyasaka T, Murayama S, Ikai A, Takashima A.
    • 雑誌名

      Biochemistry 46

      ページ: 3856-3861

    • 査読あり
  • [雑誌論文] mRNA detection of individual cells with the single cell nanoprobe method compared with in situ hybridization2007

    • 著者名/発表者名
      Uehara, H., Kunitomi, Y., Ikai A., and Osada, T.
    • 雑誌名

      Journal of Nanobiotechnology 5

      ページ: 7-12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 界面き裂の支配力学パラメータと界面強度評価試験2007

    • 著者名/発表者名
      岸本喜久雄, 大宮正毅, 上月謙太郎
    • 雑誌名

      日本接着学会誌 43

      ページ: 31-39

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 粗視化分子動力学を用いた高分子系接着剤のはく離解析2007

    • 著者名/発表者名
      大宮正毅, 篠崎明, 井上裕嗣, 岸本喜久雄
    • 雑誌名

      日本機械学会第20回計算力学講演会論文集

      ページ: 67-68

  • [雑誌論文] 破壊力学をプローブとして見るタンパク質内部構造2007

    • 著者名/発表者名
      猪飼 篤
    • 雑誌名

      生物物理 47

      ページ: 241-248

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノ領域の力学的摂動分光2007

    • 著者名/発表者名
      児玉 高志, 荒川 秀雄, 猪飼 篤, 大谷 弘之
    • 雑誌名

      生物物理, 47

      ページ: 44-48

    • 査読あり
  • [学会発表] Unbinding Mechanics of Specific Lectins from Their Target Proteins on the Cell Surface2008

    • 著者名/発表者名
      Rehana Afrin, Masato Nakaji and Atsushi Ikai.
    • 学会等名
      The Xth Linz Annual Winter Workshop 2008
    • 発表場所
      Linz, Austria.
    • 年月日
      20080215-19
  • [学会発表] Interaction between transferrin and transferrin receptor investigated by atomic force microscopy2008

    • 著者名/発表者名
      Yersin A., Katsuya Ikuta and Ikai A.
    • 学会等名
      The Xth Linz Annual Winter Workshop 2008
    • 発表場所
      Linz, Austria.
    • 年月日
      20080215-19
  • [学会発表] タンパク質の表面吸着と破壊2008

    • 著者名/発表者名
      関口博史
    • 学会等名
      日本表面科学会第3回ソフトナノテクノロジー研究部会
    • 発表場所
      東京 日本
    • 年月日
      20080130-31
  • [学会発表] Transferrin-Receptor Interaction Investigated by AFM2008

    • 著者名/発表者名
      A. Yersin
    • 学会等名
      日本表面科学会第3回ソフトナノテクノロジー研究部会
    • 発表場所
      東京 日本
    • 年月日
      20080130-31
  • [学会発表] タンパク質分子力学の実験と分子動力学シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      関口博史, 田上勝規, 森 泰啓, 塚田捷, 猪飼 篤
    • 学会等名
      ナノプローブテクノロジー第167委員会 第49回研究会
    • 発表場所
      東京 日本
    • 年月日
      20080124-25
  • [学会発表] AFMによる生体分子間相互作用力測定2008

    • 著者名/発表者名
      関口博史
    • 学会等名
      財団法人 新世代研究所 バイオSPM研究会
    • 発表場所
      新潟 日本
    • 年月日
      2008-03-14
  • [学会発表] 溶液中環境下でのAFMによるタンパク質力学計測2008

    • 著者名/発表者名
      関口博史
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 走査型プローブ顕微鏡分科会 平成19年度研究会
    • 発表場所
      京都 日本
    • 年月日
      2008-03-07
  • [学会発表] 赤血球における細胞骨格の力学的研究2007

    • 著者名/発表者名
      中路 雅登, 関口 博史, Afrin Rehana, 猪飼 篤
    • 学会等名
      日本生物物理学会 第45回年会
    • 発表場所
      横浜 日本
    • 年月日
      20071221-23
  • [学会発表] AFMによるフェリチン分子の物性計測2007

    • 著者名/発表者名
      関口 博史, 森 泰啓, 猪飼 篤
    • 学会等名
      日本生物物理学会 第45回年会
    • 発表場所
      横浜 日本
    • 年月日
      20071221-23
  • [学会発表] 電気泳動法とAFM での力学測定によるタンパク質の高感度検出の試み2007

    • 著者名/発表者名
      日高 敦, 志賀 嘉仁, 関口 博史, 猪飼 篤, 長田 俊哉
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      横浜 日本
    • 年月日
      20071211-14
  • [学会発表] ウシ新規化学受容体TAARの解析2007

    • 著者名/発表者名
      野中 武, 中川 智貴, 若林 嘉浩, 大迫 俊二, 市川 眞澄, 大蔵 聡, 岡村 裕昭, 猪飼 篤, 長田俊哉
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      横浜 日本
    • 年月日
      20071211-14
  • [学会発表] 頸管粘液に反応するウシフェロモン受容体解析2007

    • 著者名/発表者名
      日高 翔, 流石 慎太郎, 若林 嘉浩, 大迫 俊二, 市川 眞澄, 大蔵 聡, 岡村 裕昭, 猪飼 篤, 長田 俊哉
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      横浜 日本
    • 年月日
      20071211-14
  • [学会発表] フェリチン分子の圧縮計測:実験とシミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      関口 博史, 田上 勝規, 森 泰啓, 塚田 捷, 猪飼 篤
    • 学会等名
      平成19年度日本顕微鏡学会SPM研究部会第10回研究会
    • 発表場所
      湯沢 日本
    • 年月日
      20071209-10
  • [学会発表] Fracture mechanics of proteins and protein based structures2007

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ikai
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Atomically Controlled Surfaces and Nanostructures
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 年月日
      20071111-15
  • [学会発表] AFM analysis of interaction forces between bio-molecules using ligand-functionalized polymers2007

    • 著者名/発表者名
      関口 博史, 猪飼 篤, 荒川 秀雄, 杉山 滋
    • 学会等名
      第27回表面科学講演大会
    • 発表場所
      東京 日本
    • 年月日
      20071101-03
  • [学会発表] 赤血球における細胞骨格の弾性研究2007

    • 著者名/発表者名
      中路 雅登, 関口 博史, レハナ アフリン, 猪飼 篤
    • 学会等名
      第27回表面科学講演大会
    • 発表場所
      東京 日本
    • 年月日
      20071101-03
  • [学会発表] AFMによるフェリチン分子の押し込み力学測定2007

    • 著者名/発表者名
      関口 博史, 森 泰啓, 猪飼 篤
    • 学会等名
      第27回表面科学講演大会
    • 発表場所
      東京 日本
    • 年月日
      20071101-03
  • [学会発表] Nano-mechanics of Single Protein Using Atomic Force Microscopy2007

    • 著者名/発表者名
      H. Sekiguchi, Y. Mori, and A. Ikai
    • 学会等名
      21st Annual Symposium of The Protein Society
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      20070721-25
  • [学会発表] Exploring Promising Applications of Atomic Force Microscope as a Bionanotechnological Tool.2007

    • 著者名/発表者名
      Rehana Afrin, Hironori Uehara, Umme Salma Zohora, Toshiya Osada and Atsushi Ikai.
    • 学会等名
      The 6th European Biophysics Congress 2007
    • 発表場所
      London, UK.
    • 年月日
      20070714-18
  • [学会発表] Exploring Promising Applications of Atomic Force Microscope as a Bionanotechnological Tool2007

    • 著者名/発表者名
      Afrin R., and Ikai, A.
    • 学会等名
      International Scanning Probe Microscopy Conference (ISPM)
    • 発表場所
      Jeju, SOUTH KOREA
    • 年月日
      20070610-14
  • [学会発表] Nano-Biomechanics2007

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ikai
    • 学会等名
      インドネシア化学会
    • 発表場所
      Bandung, Indonasia
    • 年月日
      2007-07-13
  • [図書] Applied Scanning Probe Method IX (B. Bhushan ed.)2008

    • 著者名/発表者名
      Kim, H., Uehara, H., Afrin, R., Sekiguchi, H., Arakawa, H., Osada T and Ikai A.
    • 総ページ数
      387
    • 出版者
      Springer
  • [図書] The World of Nano-Biomechanics2007

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ikai, Rehana Afrin
    • 総ページ数
      283
    • 出版者
      Elsevier
  • [図書] フェロモン受容に関わる神経系2007

    • 著者名/発表者名
      長田俊哉、市川眞澄、猪飼篤 編
    • 総ページ数
      300
    • 出版者
      森北出版
  • [図書] ナノテクのための工学入門2007

    • 著者名/発表者名
      猪飼 篤 白石賢二 編集
    • 総ページ数
      243
    • 出版者
      共立出版
  • [図書] ナノテクのためのパイオ入門2007

    • 著者名/発表者名
      猪飼 篤(共著)
    • 総ページ数
      206
    • 出版者
      共立出版
  • [図書] Roadmap of Scanning Probe Microscopy (S. Morita ed.)2007

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ikai, Rehana Afrin(共著)
    • 総ページ数
      201
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 細胞2007

    • 著者名/発表者名
      猪飼 篤、川喜田正夫、星元紀編集
    • 総ページ数
      152
    • 出版者
      朝倉書店

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2021-08-31  

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