分子モーターの駆動ポテンシャルの測定

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特別推進研究の採択が決まり、この基盤研究の予算残高を返金した。7月までの研究報告は以下の通りです。単一分子回転モーターであるF1-ATPaseにつき、以下の実験を行って回転ポテンシャルの決定を試みた。1.ビーズの粘性抵抗によるトルク測定F1-ATPaseの回転子であるγサブユニットに種々の大きさのプラスチックビーズを1個ないし2個結合させ、その回転速度から駆動トルクを見積もった。最高速度の10分の1以下では、速度によらず約40pNnmという一定のトルクが得られた。トルクは回転角によらず、回転ポテンシャルは線形ということになる。2.磁気ピンセットによる停止トルクの測定1では摩擦抵抗に対するトルクを計測したが、保存力に対するトルクを見積もるため、γサブユニットに磁気ビーズを結合させ、外部磁界によりトルクを与えた。F1のトルクと外部トルクが釣り合うところでF1の回転が停止する。実験系ができたばかりでまだデータが少ないが、やはり角度にほとんどよらないトルクが得られた。3.蛍光性ATPアナログによるATP結合と回転の同時測定無偏光エバネッセント励起光学系を製作し、F1-ATPaseへの蛍光性ATPアナログ(Cy3ATP)の結合の1分子観察を行った。同時にγサブユニットに結合させたビーズの回転も観察したところ、Cy3ATPの結合と同時に120度のステップ回転をすることが分かった。途中の角度で止めてCy3ATPの結合頻度を観察することにより、回転ポテンシャルのヌクレオチド依存性を決定すべく、準備を進めた。4.F1-ATPaseの結晶化回転ポテンシャルの基となる分子構造を明らかにするため、結晶化の準備を行った。