モーター蛋白質駆動型の人工色素細胞による光学素子

基于运动蛋白驱动的人工色素细胞的光学装置

基本信息

项目摘要

本研究の目的は、モーター蛋白質の運動能を利用した魚類の色素細胞様の人工細胞を構築、生体分子で駆動する光学素子(ディスプレイ)を開発し、モーター蛋白質の応用研究の新展開を図ることである。ある種の魚類では体表を周囲の環境に応じ保護色化する。これは体表に存在する色素細胞(メラノフォア)内の色素顆粒が分散または凝縮することにより変化が生じている。メラノフォアには繊維状蛋白質である微小管が細胞の中心から放射線状に配置化されており(アスター構造)、色素顆粒がモーター蛋白質により微小管に沿って細胞中心または細胞周辺に運搬されることで凝集または拡散が起こり、その結果、見かけ上表面色が白または黒に変化する。本研究ではこのナノシステムを人工環境下に構築し、モーター蛋白質で駆動する光学素子を開発する。昨年度は、本研究の要素技術の一つ極性の揃った微小管アスターを微細加工技術とモータータンパク質技術を融合させガラス基板上にグリッド状に構築することに成功させた。本年度は、このアスター微小管上で色素顆粒をモータータンパク質により運搬させたメラノフォア様システムを人工環境下に構築すること取り組んだ。モータータンパク質として緑藻類・クラミドモナスの鞭毛から単離した鞭毛ダイニンを利用した。ガラス基板上に作成したアスター微小管上に色素顆粒を付加したダイニンとcagedATPを添加したところ、色素顆粒はアスター微小管全域に均一に分布し結合した。その後UVを照射しATPを放出させダイニンの運動を活性化すると、色素顆粒がダイニンの運動作用によりアスター中央に運搬され、マイクロチャンバの色変化を作り出すことに成功した。これは分子素子により駆動する微小機械といえ、ここまで複雑な人工的なナノシステムの構築例は世界的に見ても少ない。こうした分子レベルから構成される微小機械は今後のマイクロマシン技術の発展に大きく寄与すると期待している。
The purpose of this study is to develop the use of fish pigment cells for the construction of artificial cells and the use of biological molecules for the study of fish protein. Fish species are protected by environmental protection. The pigment particles in the pigment cells existing on the body surface are dispersed and condensed. The microtubule is located in the center of the cell, and the pigment particles are located in the center of the cell. The microtubule is located in the center of the cell, and the pigment particles are located in the center of the cell. The aggregation is located in the center of the cell. The aggregation is located in the center of the cell. The aggregation is located in the center of the cell. In this study, we aim to develop an optical molecule for protein activation in an artificial environment. In the past year, we have successfully integrated micro-tube fabrication technology, micro-tube fabrication technology, micro-tube fabrication technology and micro-tube fabrication technology into micro-tube fabrication technology. This year, the pigment particles on the micro-tubes were transported and constructed in an artificial environment. The most important thing is to use the flagella of green algae. The pigment particles on the substrate are uniformly distributed throughout the microtube. After the irradiation of ATP, the movement of pigment particles was activated, and the color of pigment particles was successfully changed. This is the first time in the history of human history that human beings have ever seen the world. The future development of micro-mechanical technology is expected to be completed in 2010.

项目成果

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Development of an Optical Device Driven by Microtubule Motor Protein
微管运动蛋白驱动的光学器件的开发
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    青山晋;平塚祐一
  • 通讯作者:
    平塚祐一
モーター蛋白質で駆動するバイオディスプレイの開発
运动蛋白驱动的生物展示的发展
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    青山晋;平塚祐一
  • 通讯作者:
    平塚祐一
色素細胞を模倣した光学素子
模仿色素细胞的光学元件
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    下池正彦;平塚祐一
  • 通讯作者:
    平塚祐一
Toward a Bio-Display- Optical device to mimic a fish melanophore cell system
开发模拟鱼类黑色素细胞系统的生物显示光学装置
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    下池正彦;平塚祐一
  • 通讯作者:
    平塚祐一
微小管モーター蛋白質で駆動する光学素子の創製
创建由微管运动蛋白驱动的光学元件
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    下池正彦;平塚祐一
  • 通讯作者:
    平塚祐一
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    0
  • 作者:
    小池 康裕;王 穎哲;平塚 祐一;上杉 薫;森島 圭祐
  • 通讯作者:
    森島 圭祐
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    野村 慎一郎;佐藤 佑介;平塚 祐一;川岸 由;小椋 利彦;川又 生吹;村田 智;Yusuke Sato
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    Yusuke Sato
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    野村 慎一郎;佐藤 佑介;平塚 祐一;川岸 由;小椋 利彦;川又 生吹;村田 智;Yusuke Sato;佐藤佑介
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    野村 慎一郎;佐藤 佑介;平塚 祐一;川岸 由;小椋 利彦;川又 生吹;村田 智
  • 通讯作者:
    村田 智
Toward creating an autonomous mobile artificial amoeba
致力于创建自主移动人工阿米巴原虫
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田中 義明;平塚 祐一;藤原 慶;村田 智;野村 M. 慎一郎
  • 通讯作者:
    野村 M. 慎一郎

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    2010
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