Study on the roles of internal and external factors in active self-organization of biomolecular motor

内外部因素在生物分子运动主动自组织中的作用研究

• 批准号: 23681019
• 负责人: AKIRA Kakugo
• 金额: $ 17.89万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23681019/
• 关键词: 生体分子モーター; 能動的自己組織化; 螺旋構造; 気液界面; 伸展刺激; 力学刺激; 能動的集積法

We have developed a method to integrate biomolecular motors system, microtubule and kinesin, into assembled structures through active self-organization. Here, we examined the roles of internal and external factors in active self-organization of microtubule. We found that 1) lattice structure of microtubule is a key factor by tuning which the rotational motion of ring-shaped microtubule assembly could be controlled, 2) interface such as boundary between air and buffer has a pronounced effect on the morphology and organization of microtubule and 3) external perturbation, e.g., stretching stimuli can be employed to regulate the morphology of microtubule assemblies which in turn resulted in highly ordered structure with a specific orientation.

我们发展了一种通过主动自组织将生物分子马达系统微管和驱动蛋白整合到组装结构中的方法。在这里，我们研究了内部和外部因素在微管主动自组织中的作用。我们发现：1）微管的晶格结构是通过调节来控制环形微管组装体旋转运动的关键因素; 2）空气和缓冲液之间的界面对微管的形态和组织有显著的影响; 3）外部扰动，例如，拉伸刺激可用于调节微管组装体的形态，这又导致具有特定取向的高度有序结构。

项目成果

Research for ring-shaped microtubules assemblies formed at the air-buffer interface

空气缓冲界面形成的环形微管组件的研究

• 发表时间: 2013
• 作者: 和田 将輝;Arif MD. Rashedul Kabir;伊藤 正樹;井上 大介;佐田 和己;角五 彰
• 通讯作者: 角五 彰

伸縮自在な基板を用いた微小管の運動速度制御

使用可拉伸基底控制微管运动速度

• 发表时间: 2013
• 作者: 井上大介;佐田和己, 角五彰
• 通讯作者: 佐田和己, 角五彰

Collective response of dynamic microtubule network to external mechanical perturbation

动态微管网络对外部机械扰动的集体响应

• 发表时间: 2013
• 作者: Daisuke Inoue;Kazuki Sada;Akira Kakugo
• 通讯作者: Akira Kakugo

気液界面で発現する微小管集合体の多様なパターン形成

气液界面微管组件的多样化模式形成

• 发表时间: 2013
• 作者: Sandanayaka;A. S. D.; Subbaiyan;N. K.; Das;S. K.; Chitta;R.; Maligaspe;E.; Hasobe;T.; Ito;O.; D'Souza;F.;和田 将輝
• 通讯作者: 和田 将輝

Formation of Ring-Shaped Microtubule Assemblies through Active Self-Organization on Dynein

通过动力蛋白主动自组织形成环形微管组件

• DOI: 10.1038/pj.2013.89
• 发表时间: 2013
• 期刊: Polymer Journal
• 影响因子: 2.8
• 作者: Masaki Ito;Arif Md Rashedul Kabir;Daisuke Inoue;Takayuki Torisawa;Yoko Toyoshima;Kazuki Sada;Akira Kakugo
• 通讯作者: Akira Kakugo