一分子動態観察による温度感受性チャネルの温度センシング機構の解明

通过观察单分子动力学阐明温度敏感通道的温度传感机制

基本信息

  • 批准号:
    22H01919
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2026-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

温度感受性チャネルであるTRPV1の温度依存的活性化の動態を観察するため、高速原子間力顕微鏡の観察試料を赤外線で急速に加熱できるシステムの構築に取り組んだ。カンチレバーの光てこ用のレーザーに加えて、赤外線のレーザーを同じ対物レンズから照射し、試料を加熱できるようにした。TRPV1の活性化温度と近い相転移温度を有する脂質二分子膜をマイカ基板上に展開し、赤外線加熱によって観察溶液を加熱して脂質膜が相転移する様子を観測した。赤外線の出力を上げると脂質膜の相転移が観測されたが、局所的かつ急峻な加熱は達成できず、参考文献と比較して高い赤外線の出力を必要とした。そのため、脂質膜を相転移させるために必要な赤外線の出力が大きすぎることで、観察溶液の水分が速く蒸発するなどの問題点も生じた。液体の水の吸収スペクトルから観察溶液の温度分布を理論的に考察した結果、現状で用いている赤外線の波長では吸収効率が高すぎて、試料表面に達する前の水の相でほぼすべての赤外線が吸収され、目的の試料表面近傍では赤外線の強度が著しく減衰しているであろうことがわかった。このことが観察試料近傍の過熱効率を下げる原因と考えられるため、今後はチェンバーの水の厚さを薄くするか、赤外線の波長をより吸収効率の低いものに変更する。また、TRPV1のアゴニストおよびアンタゴニストの結合に依存的な構造揺らぎの変化を高速AFMで一分子観測および解析し、論文発表した。
Temperature sensitivity チ ャ ネ ル で あ る TRPV1 の temperature dependence of activation の dynamic を 観 examine す る た め, high-speed interatomic force 顕 micromirror の 観 examine sample を red outside で に rapidly heating で き る シ ス テ ム の build に group take り ん だ. カ ン チ レ バ ー の light て こ with の レ ー ザ ー に plus え て, perimeter の レ ー ザ ー を with じ content レ seaborne ン ズ か ら irradiation し, try を heating で き る よ う に し た. TRPV1 の activation temperature と nearly planning い phase shift を have す る lipid second molecular membrane を マ イ カ substrate に し and red outside heating に よ っ て 観 examine solution を heating し て が lipid membrane phase planning move す る others child を 観 measuring し た. Red outside の output を げ る と planning の lipid membrane phase shift が 観 measuring さ れ た が, bureau か つ urgent topped な heating は reached で き ず, references と comparison し て high い red outside の output を necessary と し た. そ の た め planning, lipid membrane を phase shift さ せ る た め に necessary な red outside の output が big き す ぎ る こ と で の moisture and examines 観 solution が speed steaming く 発 す る な ど の problem some も raw じ た. Liquid の water suction 収 の ス ペ ク ト ル か ら 観 の temperature distribution was made in the solution を theory looks at し に た results, status quo で い て い る red outside の wavelength で は 収 absorption rate of unseen が high す ぎ て, sample surface に す る の water の phase before で ほ ぼ す べ て の red outside が suction 収 さ れ, purpose の sample surface near alongside で は intensity of red outside の が the し く damping し て い る で あ ろ Youdaoplaceholder0 とがわ った った. こ の こ と が 観 examine sample nearly working alongside の overheating rate under を げ る reason と exam え ら れ る た め, future は チ ェ ン バ ー の water の thick さ を thin く す る か, perimeter の wavelength を よ り 収 absorption working rate の low い も の に - more す る. ま た, TRPV1 の ア ゴ ニ ス ト お よ び ア ン タ ゴ ニ ス ト の combined with に dependent な 揺 ら ぎ の variations change を high-speed AFM で molecular 観 measuring お よ び analytical し, paper 発 table し た.

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Dissociation and inter-channel dimerization of voltage-sensor domains (VSD) of voltage-gated Na+ channel in the resting state
静息状态下电压门控Na通道电压传感器域(VSD)的解离和通道间二聚化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ayumi Sumino;Takashi Sumikama;Leonardo Puppulin;Mikihiro Shibata;Katsumasa Irie
  • 通讯作者:
    Katsumasa Irie
High-Speed Atomic Force Microscopy Reveals Spontaneous Nucleosome Sliding of H2A.Z at the Subsecond Time Scale
高速原子力显微镜揭示了 H2A.Z 在亚秒级时间尺度的自发核小体滑动
  • DOI:
    10.1021/acs.nanolett.2c04346
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    10.8
  • 作者:
    Morioka Shin;Sato Shoko;Horikoshi Naoki;Kujirai Tomoya;Tomita Takuya;Baba Yudai;Kakuta Takahiro;Ogoshi Tomoki;Puppulin Leonardo;Sumino Ayumi;Umeda Kenichi;Kodera Noriyuki;Kurumizaka Hitoshi;Shibata Mikihiro
  • 通讯作者:
    Shibata Mikihiro
復旦大学(中国)
复旦大学(中国)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Dynamics of Target DNA Binding and Cleavage by Staphylococcus aureus Cas9 as Revealed by High-Speed Atomic Force Microscopy
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  • DOI:
    10.1021/acsnano.2c10709
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    17.1
  • 作者:
    Puppulin Leonardo;Ishikawa Junichiro;Sumino Ayumi;Marchesi Arin;Flechsig Holger;Umeda Kenichi;Kodera Noriyuki;Nishimasu Hiroshi;Shibata Mikihiro
  • 通讯作者:
    Shibata Mikihiro
高速原子間力顕微鏡と人工脂質膜による膜機能タンパク質の動態観察
使用高速原子力显微镜和人工脂质膜观察膜功能蛋白的动力学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    ISHII;Satoshi;Renzhi Ma;角野歩
  • 通讯作者:
    角野歩
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  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 11.15万
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    2017
  • 资助金额:
    $ 11.15万
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    Discovery Projects
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知道了