Development of the next-generation high-speed AFM and detailed dynamic behavior analysis of biomolecules

下一代高速原子力显微镜的开发和生物分子的详细动态行为分析

基本信息

  • 批准号:
    20H00327
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 28.54万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本年は、昨年度までに開発に成功していた高速振幅計測器を実用化するために、広帯域の電子回路の製作得意とする企業とともに更なる広帯域化と操作性を向上させた電子回路を共同開発した。自作したものの帯域の数倍の高速化が見込まれている。また、昨年度までに開発していた超小型高速カンチレバーの変位をより精密に計測するために、変位計測のためのレーザースポットの微小化に取り組んだ。レーザースポット径を精密に計測する手法を開発し、レーザーダイオード、コリメーションレンズ、対物レンズを検討することで、従来のスポット径の21%程度にまでスポット径を微小化することができた。さらに、昨年度までに考案していた逆伝達関数法とアクティブダンピング法を組み合わせた電子回路(共振コントローラー)では、Zスキャナーの共振周波数とQ値を一緒にコントロールできることが実証できたため特許出願を行った(特願2022-141581)。また、開発途中の次世代型高速AFMを用いて、バイオ応用研究を進めた。たとえば、慢性腎臓病や骨粗鬆症などに関与するビタミン D 代謝酵素の過剰発現を抑えるために、ビタミン D 代謝酵素とDNAアプタマーの複合体の観察に成功した(ACS applied materials & interfaces誌)。また、新規のゲノム編集タンパク質CRISPR-Cas3が、狙ったDNA配列周辺のDNAを大規模に切断する様子の直接観察に成功した(Nat. Commun.誌)。その他にも、微小管結合タンパク質であるEB1とSka1の複合体(J. Biol. Chem.誌)、アクチン結合タンパク質であるRng2がミオシンIIの運動の下げること(Life Science Alliance誌)などを明らかにした。これにより開発した顕微鏡装置の性能を示すとともに、生物学的に意義深い新知見を得ることができた。
は this year and last year ま で に open 発 に successful し て い た high-speed amplitude meter sensor を be in turn す る た め に, hiroo 帯 domain の の electronic circuit manufacture satisfied と す る enterprise と と も に more な る hiroo 帯 domain change と operational を upward さ せ た を common electronic circuit open 発 し た. Self-made た た <s:1> <s:1> <s:1> multiple times <e:1> high-speed が see 込まれて る る る. ま た, yesterday's annual ま で に open 発 し て い た subminiature high-speed カ ン チ レ バ ー の - a を よ り precision に measuring す る た め に, variations measuring の た め の レ ー ザ ー ス ポ ッ ト の miniaturization に group take り ん だ. レ ー ザ ー ス ポ ッ を precision に ト diameter measuring す る gimmick を open 発 し, レ ー ザ ー ダ イ オ ー ド, コ リ メ ー シ ョ ン レ ン ズ, polices レ ン ズ を beg す 検 る こ と で, 従 の ス ポ ッ ト diameter の 21% degree に ま で ス ポ ッ ト diameter を miniaturization す る こ と が で き た. さ ら に, yesterday's annual ま で に test case し て い た inverse 伝 of masato method と ア ク テ ィ ブ ダ ン ピ ン グ を group み close わ せ た electronic circuits (resonance コ ン ト ロ ー ラ ー) で は, Z ス キ ャ ナ ー の resonance frequency on several と Q numerical を a mio に コ ン ト ロ ー ル で き る こ と が card be で き た た め out special line を っ た (2022-141581, may) . Youdaoplaceholder0, during the operation of the next-generation high-speed AFM, を is used for て て, バ <s:1> 応 応 応 is used for research を to enter めた. た と え ば is crucial, chronic kidney disease や thick loose bone disease な ど に masato and す る ビ タ ミ ン D metabolism enzyme の through turning 発 now を え suppression る た め に, ビ タ ミ ン と D metabolism enzyme DNA ア プ タ マ ー の complex の 観 examine に success し た (ACS applied materials & interfaces volunteers). ま た, new rules の ゲ ノ compiling タ ム ン パ ク qualitative CRISPR - Cas3 が, previously っ た DNA match column weeks 辺 の mass に cut DNA を す る others child の 観 directly examine に successful し た (Nat. Commun. (Zhi) Youdaoplaceholder0 <s:1> he に そ, microtubules bind to タ パ パ, であるEB1とSka1 <e:1> complex (J. Biol. Chem. ), ア ク チ ン combining タ ン パ ク qualitative で あ る Rng2 が ミ オ シ ン II の movement under の げ る こ と (Life Science Alliance volunteers) な ど を Ming ら か に し た. こ れ に よ り open 発 し た 顕 の micromirror device performance を shown す と と も に, biology of に meaning deep い knowledge see を る こ と が で き た.

项目成果

期刊论文数量(84)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Self- and Cross-Seeding on α-Synuclein Fibril Growth Kinetics and Structure Observed by High-Speed Atomic Force Microscopy
通过高速原子力显微镜观察α-突触核蛋白原纤维生长动力学和结构的自播种和交叉播种
  • DOI:
    10.1021/acsnano.0c03074
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    17.1
  • 作者:
    Takahiro Watanabe-Nakayama;Maika Nawa;Hiroki Konno;Noriyuki Kodera;Toshio Ando;David B Teplow;Kenjiro Ono
  • 通讯作者:
    Kenjiro Ono
高速AFMによる100-nmサイズの分子集団の直接観察
使用高速 AFM 直接观察 100 nm 大小的分子群
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. S. Alam;T. Shirokawa;T. Ichikawa;K. Miyazawa;C. M. Franz and T. Fukuma;古寺哲幸
  • 通讯作者:
    古寺哲幸
High-speed AFM visualizes translational GTPase factor pool formed around the ribosomal P-stalk
高速 AFM 可视化核糖体 P 柄周围形成的翻译 GTP 酶因子池
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    今井 大達;内海 利男;古寺 哲幸
  • 通讯作者:
    古寺 哲幸
相分離生物学の全貌(現代化学増刊46)、「66 高速原子間力顕微鏡」を古寺哲幸、今井大達で執筆
相分离生物学的完整概述(现代化学特别版46),“66高速原子力显微镜”作者:Tetsuyuki Furudera和Daitatsu Imai
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    白木 賢太郎
  • 通讯作者:
    白木 賢太郎
Colorado State University/Univ. Colorado Sch. Med./University of Iowa College of Medicine(米国)
科罗拉多州立大学/科罗拉多大学医学院/爱荷华大学医学院(美国)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

古寺 哲幸其他文献

放射光によるNd-Fe-B焼結磁石の二次・三次元磁区解析
利用同步辐射对 Nd-Fe-B 烧结磁体进行二次和三维磁畴分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    高橋 花南;古寺 哲幸;宮ノ入 洋平;千田 美紀;加藤 広介;堀越 直樹;竹中 聡;岩崎 憲治;鈴木基寛
  • 通讯作者:
    鈴木基寛
High-speed AFM imaging of protein assembly-disassembly on curved membranes
弯曲膜上蛋白质组装-分解的高速 AFM 成像
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    石黒 大輝;後藤 朱音;豊田 貴大;角野 歩;柴田 幹大;古寺 哲幸
  • 通讯作者:
    古寺 哲幸
HS-AFM visualizes translational GTPase factor pool formed around the ribosomal P-stalk
HS-AFM 可视化核糖体 P 柄周围形成的翻译 GTP 酶因子池
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    今井 大達;内海 利男;古寺 哲幸
  • 通讯作者:
    古寺 哲幸
Gliding machinery of Mycoplasma mobile visualized by high-speed AFM
高速 AFM 可视化支原体移动的滑动机械
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小林 昂平;古寺 哲幸;田原 悠平;豊永 拓真;笠井 大司;安藤 敏夫;宮田 真人
  • 通讯作者:
    宮田 真人
Interpretation of HS-AFM images using coarse-grained molecular dynamics simulation
使用粗粒度分子动力学模拟解释 HS-AFM 图像
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    髙野 純;執行 航希;開発 秀星;田嶋 将;渡辺 信嗣;安藤 敏夫;古寺 哲幸;Noriyuki Kodera;Noriyuki Kodera
  • 通讯作者:
    Noriyuki Kodera

古寺 哲幸的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('古寺 哲幸', 18)}}的其他基金

次世代型高速AFMの実現とそのバイオ応用研究
下一代高速AFM的实现及其生物应用研究
  • 批准号:
    24H00402
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 28.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Understanding of cholesterol transporter mechanisms via HS-AFM and computational modeling
通过 HS-AFM 和计算模型了解胆固醇转运机制
  • 批准号:
    22KF0153
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows

相似国自然基金

基于蛋白质三维结构解析ASGARD古菌与 真核生物的起源过程
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
珍稀食用菌腐败菌噬菌体凝胶形成及抑菌机理研究
  • 批准号:
    2025JJ40029
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
计算生物物理学解析癌症转移中 CKAP4 相变聚集促细胞 骨架分支的机制研究
  • 批准号:
    2024JJ6492
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
骨源性因子的跨器官调控作用和机制研究
  • 批准号:
    2023JJ20096
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
E3泛素连接酶RNF135发挥多种生物学功能的结构基础研究
  • 批准号:
    2020A1515010081
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
crRNA-Cas12a复合体识别与切割靶DNA分子机制的单分子生物物理学研究
  • 批准号:
    31900884
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
传递Mg LAMPs的外泌体在诱导巨噬细胞炎症反应中的作用
  • 批准号:
    2018JJ6072
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
大肠杆菌K-12对葡萄糖的运动动力学响应及机制研究
  • 批准号:
    11804072
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
流感病毒感染引起气道液体生物物理学特性改变及相关机制的研究
  • 批准号:
    81670010
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
与肿瘤相关的DNA甲基化和组蛋白修饰数据的分析与研究
  • 批准号:
    31460234
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

FORTIFY - From Molecular Physiology to Biophysics of the Glymphatic System: a Regulatory Role for Aquaporin-4
FORTIFY - 从类淋巴系统的分子生理学到生物物理学:Aquaporin-4 的调节作用
  • 批准号:
    EP/Y023684/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 28.54万
  • 项目类别:
    Research Grant
The Biophysics of Mesoscale, Reversible, Biomolecular Assemblies
中尺度可逆生物分子组装的生物物理学
  • 批准号:
    EP/Y000501/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 28.54万
  • 项目类别:
    Fellowship
生物物理学と生物工学のための大規模ハイスループット光流体計測
用于生物物理学和生物工程的大规模高通量光流控测量
  • 批准号:
    24KF0018
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 28.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
ミトコンドリアのシグナリング能力:その生物物理学的特性に基づく解析
线粒体信号传递能力:基于其生物物理特性的分析
  • 批准号:
    24K09391
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 28.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Biophysics of the brain’s waste disposal system: Understanding why we sleep
大脑废物处理系统的生物物理学:了解我们为什么睡觉
  • 批准号:
    DP230101113
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.54万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
CAREER: Surfactant Proteins that Stabilize Biomolecular Condensates: From Biophysics to Biomaterials for Biomanufacturing
职业:稳定生物分子缩合物的表面活性剂蛋白:从生物物理学到生物制造的生物材料
  • 批准号:
    2238914
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.54万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Predoctoral Program in Biophysics
生物物理学博士前课程
  • 批准号:
    10628233
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.54万
  • 项目类别:
Biophysics of liquid droplets in bacteria
细菌中液滴的生物物理学
  • 批准号:
    2887560
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.54万
  • 项目类别:
    Studentship
REU Site: A Summer Research Experience in Structural and Computational Biology and Biophysics
REU 网站:结构与计算生物学和生物物理学的夏季研究经历
  • 批准号:
    2150396
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.54万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Biophysics Training Program
生物物理学培训计划
  • 批准号:
    10494714
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.54万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了