生体分子機械の構造揺らぎ操作とナノ計測技術の開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20710096
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 西山 雅祥 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (10346075)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 生体分子機械 / 分子モーター / ゆらぎ / 高圧力 / 光学顕微鏡 / 1分子計測 / ナノメートル計測 / 光ピンセット

研究概要

タンパク質は周囲をとりまく、水分子と相互作用することで、高次構造の形成や酵素活性を可能としており、その詳細なメカニズムは明らかにされていない。本研究課題では、高圧力により、生体分子と水との相互作用を変化させながら、生体分子の構造変化や機能変調を実時間観察できる高圧力顕微鏡を開発した。この顕微鏡にハイスピードカメラを組み合わせることで、生体分子モーターの回転運動を変調しながら、ナノメートル計測を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Microtubule depolymerization at high pressure. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama M., Shimoda Y., Hasumi M., Kimura Y., Terazima M.
  • 雑誌名: Annals of the New York Academy of Sciences. 1189 ページ: 86-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Presssure-induced changes in the structure and function of the kinesinmicrotubule complex. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama M., Kimura Y., Nishiyama Y., Terazima M.
  • 雑誌名: Biophysical Journal 96 ページ: 1142-1150
  • 査読あり
• [学会発表] Effect of pressure on the torque of the bacterial flagellar motor. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasumi M., et al.
  • 学会等名: 54th Annual Meeting of Biophysical Society
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-02-24
• [学会発表] High-pressure microscopy for modulating the structure and function of biomlecules. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama M., et al.
  • 学会等名: 54th Annual Meeting of Biophysical Society
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-02-21
• [学会発表] High-pressure microscopy for modulating intermolecular interaction between protein and water molecules (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama M., et al.
  • 学会等名: Watching Biomolecules in Action
  • 発表場所: Senri Life Science Center
  • 年月日: 2009-12-15
• [学会発表] Thermodynamic control of bacterial flagellar motors (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama M.
  • 学会等名: 47th Annual meeting of Biophysical society of Japan
  • 発表場所: Tokushima
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] バクテリア・べん毛モーターの高速回転運動計測と熱力学的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西山雅祥
  • 学会等名: 第5回広島大・海洋研究開発機・近大合同セミナー
  • 発表場所: 広島大
  • 年月日: 2009-10-09
• [学会発表] 高圧力顕微鏡の開発とバクテリアべん毛モーターの回転計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西山雅祥
  • 学会等名: 圧力バイオサイエンスセミナー
  • 発表場所: JAMSTEC
  • 年月日: 2009-06-04
• [学会発表] High-pressure microscopy for modulating the torque generation of bacterial flagellar motors (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama M., et al.
  • 学会等名: 53rd Annual Meeting of Biophysical Society
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2009-03-04
• [学会発表] High-pressure microscopy for modulating the structure and function of biomolecules (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama M., et al.
  • 学会等名: 54th Annual Meeting of Biophysical Society
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-02-21
• [学会発表] 分子イメージング・ナノ操作を可能にする高圧力顕微鏡法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西山雅祥, 他
  • 学会等名: 第46回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] 高圧力によるべん毛モーターの回転運動変調 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西山雅祥
  • 学会等名: 第46回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2008-12-04
• [産業財産権] 顕微観測用高圧容器 (2008)
  • 発明者名: 西山雅祥
  • 権利者名: JST
  • 産業財産権番号: 特許・特願2008-264944
  • 出願年月日: 2008-10-14