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ミオシンVでATPを合成する

用肌球蛋白 V 合成 ATP

基本信息

批准号：
18779003
负责人：
西川宗
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18779003/
关键词：
ミオシン ATP合成 1分子

项目摘要

ミオシンはATP加水分解の化学エネルギーを力学エネルギーに変換し、アクチン上を一方向に運動する。この運動の内部はATPaseと共役したナノメートルサイズのステップであり、自然のナノマシンの動作原理の解明は、緻密にプログラムされたATP加水分解と力発生の関係を読み解くことである。従来のミオシン研究の多くは運動の詳細な計測に注力したが(むろん多くの情報が蓄積されたが)動作原理の解明には至っていない。本研究は「ミオシンの力学エネルギーを逆流させて、ADPとリン酸の脱水縮合反応(ATPの合成)に挑戦」する。ナノメートルサイズのミオシンの運動を、サブナノメートル精度のピエゾ制御ステージと音響光学偏向器(以下AOD)制御のレーザートラップで後方に牽引し、生成した極少数のATP分子をフェムトリッターチャンバー法で検出する。研究開始初年度の達成目標は、ミオシンを牽引するためのフィードバック制御プログラムの作成と、リニアモーター計測に最適な形状のフェムトチャンバーの作製である。現在までに、ポジションセンサーから検出したミオシンの位置信号をUSB経由でPCに転送し、ソフトウェアベースでピエゾステージ・AODへ帰還信号を与えることに成功している。今後、この回路の性能を最大限に引き出すために、位置検出光学系をBFP法に改良する予定である。また、野路研究室の榊原らとの共同実験により、親水性皮膜を施したPDMS製フェムトチャンバーの作製にも成功している。

The chemical process of ATP hydrolysis is a mechanical process. The mechanism of ATP hydrolysis is discussed in detail in this paper. In the past, the study of multi-component motion has been carried out in detail, and the analysis of motion principle has been carried out in detail. This study focuses on the counter-current reaction of ADP and hydrochloric acid (ATP synthesis). The movement of ATP molecules, the accuracy of ATP molecules, and the acoustic and optical deflector (hereinafter referred to as AOD) control the movement of ATP molecules. In the initial year of the study, the objectives were achieved, and the optimal shape was determined. Now, the position signal of the server is transmitted by the USB, and the software is transmitted by the AOD. The AOD signal is transmitted successfully. In the future, the maximum performance of the circuit is determined by the BFP method. The joint implementation of PDMS and hydrophilic film in the field research laboratory was successful.