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外力存在下でのF1モーターナノシステムの挙動

外力存在下でのF1モーターナノシステムの挙動
F1 电机纳米系统在外力存在下的行为
批准号：
19037022
负责人：
宗行 英朗
金额：
$3.46万
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：
2007
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2007 至 2008
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19037022/
关键词：
ナノバイオ分子モーター生物物理一分子計測

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项目成果

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平成19年度までに回転電場法によって, F_1-ATPaseに時間空間的に均一なトルクをかけることに成功し, 実験系の改良を行った. その結果, 20年度には外部トルクのステップ回転に対する効果をより定量的に評価して, ステップを起こす時の遷移状態のγサブユニットの角度が, ATP結合待ちの角度から加水分解方向においても合成方向においても, 約10°離れていることが分かった. ステップ運動全体は120°の回転であり, 加水分解反応と合成反応の遷移状態が同じポテンシャルの頂点であるとすれば, 遷移状態の角度の和は120°になるべきである. しかし得られた結果はその予想とは大きく食い違っている. このことは加水分解の時と合成の時にはF_1のコンフォメーション状態が異なっていることを示唆する. 現在, 全反射照明系と蛍光性ATPアナログを用いて, 外部トルク存在下のステップ回転とATPの脱着が1:1に対応していることを検証しようとしている.一方, 揺らぎを伴う回転運動によってどれくらいのエネルギーが散逸するかを揺動散逸定理の破れと非平衡的なエネルギーの散逸を結びつけるHarada-Sasa等式を利用して見積もった. これには微小な正弦波の外部トルクを加え, それに対する応答と揺らぎの分散を測定する必要があるが, 我々の回転電場による外部トルク印可システムはそのような測定をするのに理想的なものであり, 能動的に動いている分子モーターに対して世界で初めて運動方向の自由度に散逸するエネルギーの定量ができた. その結果, 異なるATP加水分解の自由エネルギー(ΔGATP)の条件を含む様々な条件で, 回転の自由度を介して散逸されるエネルギーはΔG_<ATP>にほぼ一致しているという驚くべき結果が得られた.
期刊论文(19)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
GTミュータント(変異体F_1)の高濃度ATPでの3点ステップThree steps of GT mutant (the mutant of F_1) at high ATP concentrations
高ATP浓度下GT突变体（F_1的突变体）的三步
DOI： --
发表时间： 2008
期刊：
影响因子： --
作者： [Hiroshi Taketani, Takahiro Watanabe-Nakayama, Tetsuaki Okamoto, Shoichi Toyabe and Eiro Muneyuki]
通讯作者： Shoichi Toyabe and Eiro Muneyuki
ルミラー膜に吸着したバクテリオロドプシンの起電性 Electrogenic activity of bacteriorhodopsin adsorbed on Lumirror membrane
Lumirror 膜上吸附的细菌视紫红质的生电活性
DOI： --
发表时间： 2008
期刊：
影响因子： --
作者： [Eiro Muneyuki, Toshihiro Higaki, Makoto, Matsumoto, Takumi Yamada, Tetsuaki Okamoto, Shoichi Toyabe]
通讯作者： Shoichi Toyabe
外部トルク存在下でのF_1モーターの回転
F_1 电机在存在外部扭矩的情况下的旋转
DOI： --
发表时间： 2007
期刊：
影响因子： --
作者： [中山 (渡部) 隆宏, 吉田 賢右, 杉山 滋, 工藤 成史, 宗行 英朗]
通讯作者： 宗行 英朗
F1-ATPase rotates by an asymmetric, sequential mechanism using all three catalytic subunits
DOI： 10.1038/nsmb1296
发表时间： 2007-09-01
期刊： NATURE STRUCTURAL & MOLECULAR BIOLOGY
影响因子： 16.8
作者： [Ariga, Takayuki, Muneyuki, Eiro, Yoshida, Masasuke]
通讯作者： Yoshida, Masasuke
共 18 条
    膜蛋白質の一分子計測に用いるリポソームの開発
    • 批准号：
      18657050
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Exploratory Research
    • 资助金额：
      $2.18万
    • 财政年份：
      2006
    • 负责人：
      宗行 英朗
    • 依托单位：
      Chuo University
    溶媒からエネルギーを取り込んでエントロピー的駆動力を利用する分子モーター
    • 批准号：
      18031033
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $3.2万
    • 财政年份：
      2006
    • 负责人：
      宗行 英朗
    • 依托单位：
      Chuo University
    F1モーターに外力を加えるナノシステムの構築
    • 批准号：
      17049015
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $3.71万
    • 财政年份：
      2005
    • 负责人：
      宗行 英朗
    • 依托单位：
      Chuo University
    高度好塩菌の膜インターフェースにおける物質輸送の分子論的義盤
    • 批准号：
      17048008
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $3.78万
    • 财政年份：
      2005
    • 负责人：
      宗行 英朗
    • 依托单位：
      Chuo University
    海外基金