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2010 年度 実績報告書

エックス線1分子計測によるイオンチャネル開閉ダイナミクスの解析

公募研究

研究領域分子高次系機能解明のための分子科学―先端計測法の開拓による素過程的理解
研究課題/領域番号 22018007
研究機関福井大学

研究代表者

清水 啓史  福井大学, 医学部, 講師 (50324158)

キーワード生理学 / 生体分子 / 生物物理学 / 放射線 / 蛋白質
研究概要

エックス線1分子計測法は運動検出の位置精度が高い一方で、観測プローブとして導入する金ナノ粒子1粒子からの回折点を検出するため、観測速度が遅い欠点があった。研究代表者が導入した検出装置により、従来30フレーム/秒であった観測速度は、現在5000フレーム/秒となったため、大量の画像を処理するデータ解析プログラムの開発が必要となった。
20-21年度に特定領域研究「高次系分子科学」助成によって着手した高速度X線1分子計測データを用いた画像自動処理ソフトウェアver 0を用いてデータ処理を行った。慶応大学青木研究室の協力を得て、回折点抽出の際のバックグランド処理を随時更新するアルゴリズムに変更することで、抽出精度があがり、解析プログラムver1.0が完成した。
新たにLaurent Guerin博士(rennes univ.)と共に、Matlabプラットフォーム上での簡易解析プログラムの開発を開始した。運動を概観するための簡易型プログラムであり、観測データの評価に利用予定である。
岩本助教(福井大学)の協力を得て、SPRING8(日本)、ESRF(フランス)、SLS(スイス)の大型放射光施設でデータの蓄積を行った。
開発している、2溶液置換観測チャンバーに関しては、溶液置換時の内圧の上昇を抑えるとともに強度を増すためのピラーの設置デザインの変更を行った。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] A cytotoxic peptide from a marine sponge exhibits ion channel activity through vectorial-insertion into the membrane.2010

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto M, Shimizu H, Muramatsu I, Oiki S.
    • 雑誌名

      FEBS Letter

      巻: 584(18) ページ: 3995-3999

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single Molecular Gating Dynamics for the KcsA Potassium Channel.

    • 著者名/発表者名
      Shigetoshi Oiki, Hirofumi Shimizu, Masayuki Iwamoto, Takashi Konno
    • 雑誌名

      Advances in Chemical Physics

      巻: 146(In press)

  • [学会発表] Recordings of Gating Motions of the KcsA Potassium Channels in a Single Molecule Level'2011

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Shimizu
    • 学会等名
      "New Developments in Time-Resolved Studies with Synchrotron Radiation" Structural Dynamics Workshop of the ESRF Users' Meeting
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2011-02-11
  • [学会発表] Gating Motions of KcsA Potassium Channel Measured in a Single Molecule by Diffracted X-ray Tracking Method2010

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Shimizu
    • 学会等名
      Seminaires at Institute of Physics in University of Rennes 1
    • 発表場所
      Rennes, France
    • 年月日
      2010-12-14
  • [学会発表] Gating motions of KcsA potassium channel detected in a single molecule2010

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Shimizu
    • 学会等名
      Seminars in Institut de Biologie Structurale
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] Conformational changes of KcsA potassium channel during gating detected in a single molecule2010

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Shimizu
    • 学会等名
      Scientific Highlights of Soft Matter Science Day (European Synchrotron Radiation Facility)
    • 発表場所
      Sassenage, France
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] Global Twisting Motions of KcsA Potasium Channels upon Gating2010

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Shimizu
    • 学会等名
      Seminar in PSB Carl-Ivar Branden building
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2010-07-17

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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