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F1モーターに外力を加えるナノシステムの構築

构建向 F1 电机施加外力的纳米系统

基本信息

批准号：
17049015
负责人：
宗行英朗
金额：
$ 3.71万
依托单位：
Chuo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17049015/
关键词：
一分子計測生物物理分子モーターナノバイオ光ピンセット

项目摘要

本研究は回転分子モーターであるF_1-ATPaseに外力をかけて,動的な特性を明らかにするためのナノシステムの構築を目的としている.昨年度は桐蔭横浜大学工学部システム工学科の工藤成史教授の指導をいただき,誘電泳動を用いて外力(回転トルク)をかける実験系を立ち上げた.本年度はそこに高速カメラを追加するとともに,高輝度光源を導入して高速撮影(1000fps)での記録を可能にした.次には実験条件の検討を行った.回転の発見率が従来当研究室では低かったが,その原因を大阪大学の野地博士の研究室の協力を得て検討し,おもに回転観察に用いるビーズに原因があることと突き止め,改善することによって,発見率を十分に上げることが出来た.次に,F_1の変異体について従来よく使われてきたHC95変異体,ADP阻害を受けにくいGT変異体,αサブユニットにもHisタグを導入したHCXP変異体について考え,外部トルクに対してしっかりとガラス面上で安定すると考えられるHCXPを主に使うことに決定した.この実験系では溶液のイオン強度を下げなければならないため,本年度は実験条件下でのATPMgとATP, Mgの平衡関係やF_1-ATPaseの活性等を検討し,(ある程度の妥協はやむをえないとして)最適と考えられる溶液条件を模索した.さらに実験手順を洗練して外部トルクの校正を全ての実験について個別に行うことにより,データのばらつきをある程度減らすことに成功し,現在はステップ回転が観察できる条件下で外部トルクとステップ時の角速度,ステップ間のdwell timeの統計的な解析を行っている.

In this study, the structure of F_1-ATPase was studied. Last year, the Department of Engineering, Yokohama University, was guided by Professor Narashi Kudo, who was responsible for inducing electrophoresis and using external forces. This year, high-speed photography was added, and high-brightness light sources were introduced to record high-speed photography (1000fps). The second time, the condition of the investigation was discussed. The reasons for the low visibility rate of the return system in the laboratory are discussed in the collaborative efforts of the Dr. Field Laboratory of Osaka University. The reasons for the improvement of the visibility rate are discussed in the paper. In the second place, F_1 is a variant of HC95,ADP is a variant of GT,α is a variant of HCXP, α is a variant of HCXP. The equilibrium relationship between ATP and Mg and the activity of F_1-ATPase were studied in this year. In order to improve the accuracy of the external correction, we have successfully reduced the degree of the external correction, and now we have analyzed the angular velocity of the external correction and the dwell time of the external correction under the condition of observation.