コヒーレントな運動をする分子モーターの3次元的動態の研究

相干运动分子马达三维动力学研究

• 批准号: 04J06776
• 负责人: 野田 直紀
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J06776/
• 关键词: 鞭毛; ダイニン; 分子モーター; 協同; ナノメーター計測; 顕微鏡; 暗視野照明; レーザー; 精子; 屈曲; 振動; 生物物理

18年度は、17年度までに開発した、ダイニン分子モーターの力発生時の動態を詳細に計測するためのアキシコンレンズを用いたレーザー暗視野顕微鏡で、定常的に、主確な計測を可能にするための計測・位置制御プログラムを作成し、そのプログラムを用いて光学系を最適化し、昨年度から飛躍的に計測の信頼性を向上させた。以下に過去年度の状況を踏まえ詳しく述べる。17年度までに、アキシコンレンズを光学系に組み込んだレーザー暗視野照明を試用したが、高出力で、正確な計測を定常的に行うことができなかった。これは以下の2つの原因によるものが大きい。1.アキシコンレンズを用いた光学系で試料面に形成される集光パターンが適切ではなかった。2.1.で記した非理想的な集光パターン上の、理想的ではない位置に計測対象となるビーズがあった。実際の生物試料での計測を行うためには、集光パターンを評価、最適化し、得られたパターンの最良な位置に計測対象となるビーズを位置させることが不可欠である。そのために、(1)光学系によって形成されている集光点パターン中心近傍で計測対象となるビーズをスキャンし、(2)そのときに散乱される光の強度を測定し、ビーズの位置に対する散乱光の強度をプロットした散乱高強度マップを作成し、(3)そのマップ上で出力が高強度で、かつ安定に得られる場所にビーズを移動するプログラムを作成した。このプログラムを用い、光学系を最適化する手法を確立した。そして集光点の最良な位置にビーズを移動させ、計測することが可能になり、飛躍的に、効率的かつ、定常的に数10pmの位置精度で、最大0.1msの時間分解能の高精度の計測が可能になった。現在、このプログラムを用い、鞭毛上に付着させたビーズの変位計測を行っており、ダイニン分子モーターの運動を反映していると予想されるサブステップ様の運動が観察されている。

In 2018 and 2017, the development and application of molecular dynamics in force generation were carried out in detail, and the reliability of measurement was improved in 2018 and 2017. The following is a detailed description of the status of the past year. In 2017, the optical system was assembled, the dark field lighting was tested, the high output was measured correctly, and the constant line was measured. The following are the reasons for this. 1. The optical system is used to form the sample surface. 2.1. Note the ideal position of the non-ideal light collector. The measurement of biological samples in real time can be evaluated, optimized, and obtained at the best position for measurement. (1) The optical system forms a light spot near the center of the measurement object,(2) the intensity of scattered light is measured,(3) the scattered light intensity is created, and (4) the scattered light intensity is determined. A stable environment is created. The method of optimizing the optical system is established. The best position of the spot can be moved, measured, and measured with high accuracy. The measurement accuracy can be measured with high accuracy. The measurement accuracy can be measured with high accuracy. Now, this is the first time that we've seen the movement of the molecules in the brain. We've seen the movement of the molecules.