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本研究では、1分子パターニング技術をモータタンパク質に適用することで、協働的な運動・力発生機能の創発現象を理解することを目指した。電子線リソグラフィにより作製した金ナノピラー構造を用いてキネシン分子などを200~800 nm間隔で固定する技術を開発し、低分子密度の際に生じる微小管の双方向運動をケモメカニカルモデルにより説明した。また、微小管の重合速度を変化させると曲げ剛性を設計できることを示し、それによる集団運動との相関を明らかにした。これは、in silico解析によっても実証することができ、機械学習ベースの多層パーセプトロンモデルによって微小管形態から曲げ剛性を予測することも可能にした。
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