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2013 年度 研究成果報告書

プロトン駆動力によって回転するATP合成酵素の化学力学共役機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 24770148
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物物理学
研究機関東京大学

研究代表者

渡邉 力也  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30540108)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード1分子生物物理学 / ATP合成酵素
研究概要

本研究は、プロトン駆動力によるATP合成酵素(FoF1)の回転運動を可視化し、その作動機構を解明することを目的としていた。24年度、私はFoF1のプロトン駆動回転を直接可視化する計測系の開発をし、FoF1のプロトン駆動回転の作動原理の一部を解明することに成功した。本研究成果はNature Communications誌に掲載された。また、25年度、プロトン輸送の1分子計測技術を開発し、ATP加水分解時のFoF1のプロトン輸送速度を同定することに成功した。本成果に関する論文は投稿査読中である。本研究で開発された技術は、今後FoF1の作動機構を理解するうえで重要な技術となることが期待される。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Timing of inorganic phosphate release modulates the catalytic activity of ATP-driven rotary motor protein2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., & Noji, H.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 ページ: 3486

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the temperature-sensitive reaction of F1-ATPase by using single-molecule manipulation2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., & Noji, H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 ページ: 4962

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robustness of the Rotary Catalysis Mechanism of F1-ATPase2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Matsukage, Y., Yukawa, A., Tabata, KV., & Noji, H.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: (published online)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biased Brownian stepping rotation of FoF1-ATP synthase driven by proton motive force2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Tabata, KV., Iino, R., Ueno, H., Iwamoto, M., Oiki, S., & Noji, H
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 4 ページ: 1631

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemomechanical coupling mechanism of F1-ATPase : Catalysis and torque generation2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Noji, H.
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 8 ページ: 1030-1035

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FoF1-ATP合成酵素のプロトン駆動力による回転運動の直接観察2013

    • 著者名/発表者名
      渡邉力也
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 4 ページ: 214-215

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rotary catalysis of FoF1-ATP synthase2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R.
    • 雑誌名

      Biophysics

      巻: 9 ページ: 51-56

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalysis-enhancement via rotary fluctuation of F1-ATPase2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Hayashi, K., Ueno, H., & Noji, H.
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 105 ページ: 2385-91

    • 査読あり
  • [雑誌論文] F1の化学反応スキームに関する新しい理解2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉力也, 野地博行
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 1 ページ: 14-17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemomechanical coupling of F1-ATPase under hydrolysis condition2012

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Noji, H.
    • 雑誌名

      Biophysics

      巻: 8 ページ: 73-78

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Torque generation mechanism of F1-ATPase upon NTP binding

    • 著者名/発表者名
      Arai, HC., Yukawa, A., Iwatate, RJ., Kamiya, M., Watanabe, R., Urano, Y., & Noji, H.
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [学会発表] Robustness of rotary catalysis mechanism of F1-ATPase2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., & Noji, H.
    • 学会等名
      Annual meeting of Biophysical Society
    • 発表場所
      サンフランシスコ、米国
    • 年月日
      2014-02-16
  • [学会発表] 脂質膜アレイを利用しtあ膜輸送体の物質輸送の1分子計測2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Soga, N., & Noji, H.
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会
    • 発表場所
      静岡、日本
    • 年月日
      2013-12-18
  • [学会発表] Single molecule biophysics of FoF1-ATP synthase2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R.
    • 学会等名
      Department Seminar
    • 発表場所
      Max-Planck Institut für Biophysik, フランクフルト、ドイツ
    • 年月日
      2013-10-30
  • [学会発表] High throughput formation of sub-million lipid membrane arrays for measuring membrane protein activities2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Fujita, D., Tabata, KV., Yamauchi, L., Soga, N., Kim, SH., Suga, H., & Noji, H.
    • 学会等名
      17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (microTAS2013)
    • 発表場所
      フライブルグ、ドイツ
    • 年月日
      2013-10-28
  • [学会発表] Novel Platform to measure the proton pump activity by FoF1-ATP synthase using micro-fabricated lipid membrane arrays2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., & Noji, H.
    • 学会等名
      Gordon Conference Bioenergetics
    • 発表場所
      ニューハンプシャー、米国
    • 年月日
      2013-06-23
  • [学会発表] Direct observation of the rotary motion of FoF1-ATP synthase in ATP synthesis condition2013

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Tabata, KV., Iino, R., & Noji, H.
    • 学会等名
      Annual meeting of Biophysical Society
    • 発表場所
      フィラデルフィア、米国
    • 年月日
      2013-02-02
  • [学会発表] FoF1-ATP合成酵素のプロトン駆動力による回転運動の直接観察2012

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Tabata, KV., Iino, R., & Noji, H.
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会
    • 発表場所
      岡山、日本
    • 年月日
      2012-12-23
  • [学会発表] Mechanical modulation of catalytic power of F1-ATPase2012

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., & Noji, H.
    • 学会等名
      CECAM
    • 発表場所
      ルガーノ、スイス
    • 年月日
      2012-11-29
  • [学会発表] Direct observation of H+-driven rotation of FoF1-ATP synthase2012

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Tabata, KV., Iino, R., & Noji, H.
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      名古屋、日本
    • 年月日
      2012-09-22
  • [学会発表] Direct observation of the rotation of FoF1-ATP synthase driven by the proton motive force2012

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, R., Tabata, KV., Iino, R., & Noji, H.
    • 学会等名
      European Bioenergetics Conference
    • 発表場所
      フライブルグ、ドイツ
    • 年月日
      2012-09-15
  • [図書] CSJ10巻ここまで進んだバイオセンシング・イメージング2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉力也、野地博行
    • 総ページ数
      209
    • 出版者
      化学同人
  • [図書] 化学フロンティア231分子ナノバイオ科学の新パラダイム

    • 著者名/発表者名
      渡邉力也
    • 出版者
      化学同人 (in press)

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公開日: 2015-06-25  

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