高感度走査プローブ法による生体分子間相互作用の1分子検出

使用高灵敏度扫描探针方法单分子检测生物分子相互作用

• 批准号: 00J01838
• 负责人: 曽和 義幸
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J01838/
• 关键词: 生体分子間相互作用; 1分子計測; ナノメートル精度; 分子モーター; べん毛モーター; エネルギー変換

本研究では、1分子レベルで生体分子間に働く力を計測し、分子認識・機能発現のメカニズムに迫ることを目的としている。今年度は、ナトリウム駆動型べん毛モーター1個の力学特性を計測することを目的とした。べん毛モーターの回転を調べるため、べん毛繊維にプローブとして微小なビーズを結合させ、その回転運動を高感度計測した。次に、ビーズとべん毛繊維の粘性抵抗を計算することで発生トルクを見積もり、モーターの基本特性であるトルク-スピードの関係を計測することができた。モーターには複数個の分子が関与していることが予想されている。阻害剤を加えることで関与する分子群を変化させたときの出力特性の変化を計測し、相互作用している分子の数を特定した。これらのデータは、大腸菌などが持つプロトン駆動型べん毛モーターの特性と良く一致し、基本的な回転メカニズムが共通であることを明らかにした。また、外液のナトリウム濃度を変化させることで入力エネルギーを変調し、出力特性を計測した。この結果は、絶対的なイオンの濃度が回転速度に影響すると仮定したモデルで良く再現することができた。つまり、イオンはイオン駆動力の一部(濃度勾配がエネルギーに変換されている)として使われるのではなく、イオンとモーター分子が相互作用する過程が回転の素過程の一つになっていることを明らかにしたと言える。今後は、べん毛モーターの回転運動の精密な解析や、様々な条件での出力特性を計測することで、タンパク質間やタンパク質-イオン間の分子認識、エネルギー変換のメカニズムについて考察することが必要となるであろう。

This study is aimed at measuring molecular interaction, molecular cognition and functional development. This year, the mechanical properties of the first and second parts of the machine were measured. High sensitivity measurement of the movement of the body and the body. Second, the viscosity resistance of the fiber is calculated, and the relationship between the product and the basic characteristics of the fiber is calculated. A number of molecules are related to each other. The resistance factor increases, the correlation factor increases, the molecular group changes, the force characteristic changes, the interaction factor increases, the molecular number changes. The characteristics of Escherichia coli are consistent with those of Escherichia coli, and the characteristics of Escherichia coli are consistent with those of Escherichia coli. The concentration of the external fluid is changed, the input force is adjusted, and the output characteristics are measured. The result is that the concentration of the solvent affects the recovery rate. A part of the kinetic energy (concentration matching) and a part of the molecular interaction process. In the future, the precise analysis and measurement of the force characteristics of the rotary motion of the rotary motion

项目成果

Yoshiyuki Sowa: "Torque-speed relationship of the Na^+-driven flagellar motor of Vibrio alginolyticus"Journal of Molecular Biology. (in press).

Yoshiyuki Sowa：“溶藻弧菌Na^驱动鞭毛马达的扭矩-速度关系”分子生物学杂志。

Tomohiro Yorimitsu: "The systematic substitutions around the conserved charged residues of the cytoplasmic loop of Na^+-driven flagellar motor component PomA"Journal of Molecular Biology. 320. 403-413 (2002)

Tomohiro Yorimitsu：“Na+驱动的鞭毛运动组件PomA的细胞质环的保守带电残基周围的系统取代”分子生物学杂志。