１分子・多分子計測の相互理解から展開する新しいナノバイオサイエンス

从单分子和多分子测量的相互理解中发展起来的新纳米生物科学

基本信息

批准号：
14J07839
负责人：
松下祐福
金额：
$ 1.6万
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：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、DXT （X線１分枝追跡方）と DFM（暗視野顕微鏡）を用いて、無機および、タンパク質過飽和溶液のナノスケール溶液ダイナミクス観察を行った。本実験結果より、過飽和溶液中には非常に小さい局所力場（fN - aN スケール）が存在することが明らかとなった。この動的特性は、過飽和溶液中に含まれるネットワーク明滅を繰り返す動的過程を直接的に反映した場の特性であると考えられ、この場は、過飽和溶液からの結晶化現象の理解やその制御研究に貢献すると考えられる。さらに、我々は、SAXS による酢酸ナトリウム過飽和溶液中に含まれる構造体のナノスケールサイズの推定や、CD 測定を用いた、リゾチーム過飽和溶液中のリゾチーム分子内構造を計測することで、およそ数十 nm 程度で存在すると考えられているリゾチームクラスター内部の分子内構造を反映する重要な構造変化を取得することに成功した。また、DLS（動的光散乱法）を用いて、過飽和条件下におけるリゾチーム分子の凝集体形成観察実験を行った。本結果より、自発的な核形成を伴う過飽和条件下（４℃）において、2-3量体のクラスターサイズに相当する散乱強度変化を確認した。このことは過飽和条件下におけるリゾチーム分子間の核形成過程がリゾチーム分子間クラスターを経由することで、進行することを明らかにした。本結果は、現在まで平均情報として埋もれてしまっていた溶液中の密度揺らぎや、ネットワークの動的特性が、局所的な溶液状態に顕在化していることを示すものである。このことは、現在まで未解明な部分の多い、結晶化や核形成プロセス研究において、溶質分子群の動態と、その局所振る舞いの理解を促し、今後その現象解明に大きく貢献していくものと期待される。

在这项研究中，使用DXT（X射线单分支跟踪方法）和DFM（暗场显微镜）观察到无机和蛋白质过饱和溶液的纳米级溶液动力学。该实验结果表明，过饱和溶液中存在很小的局部力场（FN-量表）。这种动态特性被认为是一个直接反映出过饱和解决方案中包含的反复闪烁网络的动态过程的领域的特征，并且该领域被认为有助于理解从过饱和溶液中结晶的现象并研究其控制。此外，通过估计乙酸钠在乙酸钠过饱和溶液中的纳米级大小，并使用CD测量的溶菌酶过饱和溶液中分子内的溶菌酶结构测量，我们在获得了循环内部的结构中成功地围绕着羊膜菌落的结构，我们已经成功地反映了clyseme clyseme clyseme clyseme的重要结构。此外，使用DLS（动态光散射法）进行了实验，以观察在过饱和条件下的溶菌酶分子的形成。通过此结果，我们确认了与自发成核的过饱和条件（4°C）下Di-Trimer的簇大小相对应的散射强度变化。这表明在超饱和条件下溶菌酶分子之间的成核过程通过分子间溶菌酶簇发展。该结果表明，在局部溶液状态中显示了解决方案中的密度波动，该溶液中已被掩埋为平均信息，并且网络的动态特征表现出来。预计这将鼓励人们了解溶质分子的动力学及其在结晶和成核过程中的局部行为，这些过程对当前有许多未知的方面，并将在未来阐明这些现象。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Dynamics of Nanoscopic Supersaturated Solution by Diffracted X-ray Tracking

通过衍射 X 射线跟踪研究纳米级过饱和溶液的动力学

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yufuku Matsushita;Hiroshi Sekiguchi;Noboru Ohta;Kosuke Yamazoe;Keigo Ikezaki;Yuji Goto ,Yuji C. Sasaki
通讯作者：
Yuji Goto ,Yuji C. Sasaki

Observation of High Accuracy Rotational Dynamics and Dissolution Characteristics of Gold Nanocrystals on Sodium Acetate Supersaturated Solution

金纳米晶体在乙酸钠过饱和溶液中的高精度旋转动力学和溶解特性观察

DOI：
10.1380/jsssj.36.539
发表时间：
2015
期刊：
Hyomen Kagaku
影响因子：
0
作者：
松下裕福;関口博史;一柳光平;池崎圭吾;後藤佑児;佐々木裕次
通讯作者：
佐々木裕次

X線1分子追跡法によるタンパク質過飽和溶液中における局所ダイナミクス構造計測

X射线单分子追踪法测量蛋白质过饱和溶液的局部动力学结构

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
松下祐福;関口博史;太田昇;池崎圭吾;後藤佑児;佐々木裕次
通讯作者：
佐々木裕次

無機、タンパク質過飽和溶液中のナノサイズ分子ネットワークのマイクロ秒Ｘ線時分割観察

过饱和无机和蛋白质溶液中纳米级分子网络的微秒 X 射线时间分辨观察

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yufuku Matsushita;Hiroshi Sekiguchi;Noboru Ohta;Kosuke Yamazoe;Keigo Ikezaki;Yuji Goto ,Yuji C. Sasaki;松下祐福・関口博史・太田昇・池崎圭吾・後藤佑児・佐々木裕次
通讯作者：
松下祐福・関口博史・太田昇・池崎圭吾・後藤佑児・佐々木裕次

マイクロ秒過飽和状態のダイナミクス観察

微秒过饱和状态动力学观察