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2013 年度 実績報告書

新規フォトクロミックATPアナログによるキネシンモーター機能の可逆的な光制御

研究課題

研究課題/領域番号 24770140
研究機関北海道大学

研究代表者

亀井 敬  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (90450650)

キーワードモータータンパク質 / フォトクロミック分子 / ATPアナログ
研究概要

最終年度である平成25年度においては、平成24年度の実施報告においてに主な課題として挙げた(1)ATPのリボース3'位に特異的にアゾベンゼン誘導体を導入する合成スキームの検討と、(2)平成24年度に論文報告したATP-AzotBuをキネシン以外のモータータンパク質活性の光制御に適用することに取り組んだ。
(1)については、アゾベンゼン誘導体を導入する中間体の合成に成功したが、収率がかなり悪いという問題が生じている。また、合成試薬が高価であるため、本研究予算ではテーマの続行が現実的でないため、新しい研究テーマとして取り組む必要性があると考えている。また、別の合成ルートの検討も必要となる可能性もある。(2)については、東京工業大学資源研資源循環研究施設との共同研究によって、回転モーターであるF1ATPaseの回転運動の光制御に取り組んだ。申請者が合成したフォトクロミックATPアナログを提供し、回転活性(加水分解活性と一分子回転運動アッセイ)実験の結果、ATPに比べて活性はかなり低下するが、加水分解活性と回転運動を確かに観察できることを確認した。また、アゾベンゼン部位がシス体のとき回転活性が高く、トランス体のときに低くなることを明らかにし、F1ATPaseの回転を一分子レベルで光制御に成功した。
研究期間全体としては、本研究の目的であったモータータンパク質・キネシンの運動活性の可逆的な光制御を実現することを達成でき、おおむね順調に研究を遂行できたものと考えている。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Reversible control of F1-ATPase rotational motion using a photochromic ATP analog at the single molecule level2014

    • 著者名/発表者名
      砂村栄一郎、亀井敬、紺野宏記、玉置信之、久堀徹
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 446 ページ: 358-363

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.02.117

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A non-nucleoside triphosphate for powering kinesin-microtubule motility with photo-tunable velocity2013

    • 著者名/発表者名
      Nishad Perur、矢原真郎、亀井敬、玉置信之
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: vol 49 ページ: 9935-9937

    • 査読あり
  • [学会発表] 光応答性ATPアナログによるF1-ATPaseの活性と回転の制御2013

    • 著者名/発表者名
      砂村栄一郎、亀井敬、紺野宏記、玉置信之、久堀徹
    • 学会等名
      第39回日本生体エネルギー研究会討論会
    • 発表場所
      静岡県コンベンションセンター(静岡市)
    • 年月日
      20131218-20131220
  • [学会発表] フォトクロミックATPアナログによる線形/回転モーターの運動の光制御2013

    • 著者名/発表者名
      亀井敬、玉置信之、砂村栄一郎、久堀徹
    • 学会等名
      第1回アライアンス若手研究交流会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      20131125-20131126
  • [学会発表] Driving motor proteins with reversible photo-controlled motilities by a photochromic ATP analogue2013

    • 著者名/発表者名
      亀井敬、砂村栄一郎、久堀徹、玉置信之
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Photochromism
    • 発表場所
      フンボルト大学(ドイツ、ベルリン)
    • 年月日
      20130923-20130926
  • [学会発表] フォトクロミック化合物を用いたキネシン―微小管系の運動の可逆的光制御2013

    • 著者名/発表者名
      亀井敬、Nishad Perur、Kumar Sunil、深港豪、玉置信之
    • 学会等名
      第3回分子モーター討論会
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      20130719-20130720
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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