| 研究課題/領域番号 |
19H01864
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
中山 洋平 東北大学, 工学研究科, 助教 (20757728)
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| 研究分担者 |
中村 壮伸 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (10642324)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 分子モーター / 非平衡熱力学 / 非平衡統計力学 |
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| 研究成果の概要 |
生体分子モーターの一種であるF1-ATPaseは、アデノシン三リン酸(ATP)を消費して分子モーターとして動作するだけでなく、逆にATP合成酵素としても動作する。本研究では、この2つの動作が単なる互いの逆過程ではなく、大きく異なった性質を持つことを明らかにした。F1-ATPaseのエネルギー論を調べるために使われていた関係式の妥当性を考え直す、という着想がこの過程では鍵となった。また、2つの動作の間の非対称性を生み出しているメカニズムも解明することができた。
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| 自由記述の分野 |
非平衡熱・統計力学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
明らかになったメカニズムは、分子モーター・ATP合成酵素のどちらかとして動作している場合のみに働く制御機構とみなせる。ATPは細胞内のエネルギー通貨と呼ばれる分子であるため、その合成を担うF1-ATPaseの制御は精密になされていると期待できる。そのため、今回得られた成果は他の生体分子モーターや人工分子モーターに制御機構を実装する上での指針になる、という意義がある。
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