研究Discovery Saga

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【数物系科学】物理学：熱揺らぎ／1分子を含む研究件

【キーワード】マイクロ化学システム / ナノ流体システム / NEMS / 1分子分析 / 電気インピーダンス (他12件)

【概要】ナノギャップ電極間における電気化学測定は，電気二重層がオーバーラップするような特殊な場の中での電気化学反応となるため，電気二重層の強い電界拘束環境に支配されると予想される。そこで，拡散係数に影響を与えるパラメーターである，水和半径や価数の異なる様々なイオンの拡散係数を電気インピーダンス測定を利用して測定した。その結果，測定したインピーダンスのナイキストプロットと，等価回路解析により，水和半径と拡散...

【数物系科学】物理学：ステップ／1分子を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【数物系科学】物理学：1分子動態／1分子を含む研究件

【概要】X線1分子追跡法Diffracted Xray Tracking DXTは、目的のタンパク質をナノ結晶で標識し、ナノ結晶からのX線回折スポットの角度変化を観測することでマイクロ秒の高時間分解能、ナノメートルの高空間分解能で１分子の内部運動を捉えることができる。この先端的オリジナル計測法を、このDXTを単色X線を用いた回折強度の自己相関や強度揺らぎを測定することで回折スポットの運動速度を評価できる...

【数物系科学】物理学：ブリンキング現象／1分子を含む研究件

【概要】X線1分子追跡法Diffracted Xray Tracking DXTは、目的のタンパク質をナノ結晶で標識し、ナノ結晶からのX線回折スポットの角度変化を観測することでマイクロ秒の高時間分解能、ナノメートルの高空間分解能で１分子の内部運動を捉えることができる。この先端的オリジナル計測法を、このDXTを単色X線を用いた回折強度の自己相関や強度揺らぎを測定することで回折スポットの運動速度を評価できる...

【数物系科学】物理学：時分割計測技術／1分子を含む研究件

【概要】X線1分子追跡法Diffracted Xray Tracking DXTは、目的のタンパク質をナノ結晶で標識し、ナノ結晶からのX線回折スポットの角度変化を観測することでマイクロ秒の高時間分解能、ナノメートルの高空間分解能で１分子の内部運動を捉えることができる。この先端的オリジナル計測法を、このDXTを単色X線を用いた回折強度の自己相関や強度揺らぎを測定することで回折スポットの運動速度を評価できる...

【数物系科学】物理学：バイオサンプル／1分子を含む研究件

【概要】直径マイクロメートル以下の中性子回折する微結晶を目的分子に標識し、秒レベルの時分割で中性子1分子追跡法(Diffracted Neutron Tracking :DNT)を実現することを目標に研究を進めてきた。同様の発想でＸ線及び電子線において1分子追跡法はすでに実現させており、本研究成果で3大量子ビームを用いた1分子追跡法が完成させることになる。標識可能なナノ結晶の素材を決定するために、金ナノ...

【数物系科学】物理学：ラボX線光源／1分子を含む研究件

【概要】X線1分子追跡法Diffracted Xray Tracking DXTは、目的のタンパク質をナノ結晶で標識し、ナノ結晶からのX線回折スポットの角度変化を観測することでマイクロ秒の高時間分解能、ナノメートルの高空間分解能で１分子の内部運動を捉えることができる。この先端的オリジナル計測法を、このDXTを単色X線を用いた回折強度の自己相関や強度揺らぎを測定することで回折スポットの運動速度を評価できる...

【数物系科学】物理学：動態計測／1分子を含む研究件

【概要】X線1分子追跡法Diffracted Xray Tracking DXTは、目的のタンパク質をナノ結晶で標識し、ナノ結晶からのX線回折スポットの角度変化を観測することでマイクロ秒の高時間分解能、ナノメートルの高空間分解能で１分子の内部運動を捉えることができる。この先端的オリジナル計測法を、このDXTを単色X線を用いた回折強度の自己相関や強度揺らぎを測定することで回折スポットの運動速度を評価できる...

【概要】直径マイクロメートル以下の中性子回折する微結晶を目的分子に標識し、秒レベルの時分割で中性子1分子追跡法(Diffracted Neutron Tracking :DNT)を実現することを目標に研究を進めてきた。同様の発想でＸ線及び電子線において1分子追跡法はすでに実現させており、本研究成果で3大量子ビームを用いた1分子追跡法が完成させることになる。標識可能なナノ結晶の素材を決定するために、金ナノ...

【数物系科学】地球惑星科学：中性子／1分子を含む研究件

【概要】直径マイクロメートル以下の中性子回折する微結晶を目的分子に標識し、秒レベルの時分割で中性子1分子追跡法(Diffracted Neutron Tracking :DNT)を実現することを目標に研究を進めてきた。同様の発想でＸ線及び電子線において1分子追跡法はすでに実現させており、本研究成果で3大量子ビームを用いた1分子追跡法が完成させることになる。標識可能なナノ結晶の素材を決定するために、金ナノ...

【数物系科学】地球惑星科学：放射光／1分子を含む研究件

【概要】X線1分子追跡法Diffracted Xray Tracking DXTは、目的のタンパク質をナノ結晶で標識し、ナノ結晶からのX線回折スポットの角度変化を観測することでマイクロ秒の高時間分解能、ナノメートルの高空間分解能で１分子の内部運動を捉えることができる。この先端的オリジナル計測法を、このDXTを単色X線を用いた回折強度の自己相関や強度揺らぎを測定することで回折スポットの運動速度を評価できる...

【数物系科学】天文学：X線／1分子を含む研究件

【概要】X線1分子追跡法Diffracted Xray Tracking DXTは、目的のタンパク質をナノ結晶で標識し、ナノ結晶からのX線回折スポットの角度変化を観測することでマイクロ秒の高時間分解能、ナノメートルの高空間分解能で１分子の内部運動を捉えることができる。この先端的オリジナル計測法を、このDXTを単色X線を用いた回折強度の自己相関や強度揺らぎを測定することで回折スポットの運動速度を評価できる...

【化学】複合化学：1分子観察(SMD) ／1分子を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【化学】複合化学：生物有機化学／1分子を含む研究件

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【化学】複合化学：蛍光相関分光／1分子を含む研究件

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【化学】複合化学：ブリンキング／1分子を含む研究件

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【化学】複合化学：三重項励起状態／1分子を含む研究件

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【化学】複合化学：天然変性タンパク質／1分子を含む研究件

【概要】X線1分子追跡法Diffracted Xray Tracking DXTは、目的のタンパク質をナノ結晶で標識し、ナノ結晶からのX線回折スポットの角度変化を観測することでマイクロ秒の高時間分解能、ナノメートルの高空間分解能で１分子の内部運動を捉えることができる。この先端的オリジナル計測法を、このDXTを単色X線を用いた回折強度の自己相関や強度揺らぎを測定することで回折スポットの運動速度を評価できる...

【化学】複合化学：FCS ／1分子を含む研究件

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【化学】複合化学：モレキュラービーコン／1分子を含む研究件

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【生物学】生物学：単頭／1分子を含む研究件

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【生物学】生物学：少数分子／1分子を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【生物学】生物学：変位／1分子を含む研究件

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【生物学】生物学：運動タンパク質／1分子を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【生物学】生物学：Tatペプチド／1分子を含む研究件

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【生物学】生物学：キネシン／1分子を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

❏原子分解能でモータータンパク質1分子の運動を測定する(16310082)

【研究代表者】樋口秀男東北大学, 先進医工学研究機構, 教授 (90165093)

【研究期間】2004 - 2005

【キーワード】ダイニン / 1分子 / ステップサイズ / キネシン / モータータンパク質 (他6件)

【概要】細胞質ダイニンの1分子運動特性を2000年(生物物理学会,山口りさ他)に報告したが,データーを安定して得ることができなかった.昨年,Mallikらは,ダイニンの1分子が細胞内に比べ格段に遅い速度,小さな力,長いステップサイズ(>16nm)をとることを報告した。我々は,これら不安定さや遅い速度が,ダイニンが不活性になっているためと考え、新たに,運動活性の高いダイニンを得るために、ブタ脳細胞質ダ...

❏人工細胞運動系の創製と3次元運動解析(13480213)

【研究期間】2001 - 2003

【キーワード】キネシン / モータータンパク質 / 1分子 / 蛍光顕微鏡

【概要】単頭キネシンKIF1Aは微小管上をプラス端方向にバイアスのかかったブラウン運動をおこない,全体としてプラス端方向に運動することが1分子蛍光像の解析により明らかにされた(岡田,広川 Science 1999).今回レーザートラップを用いたナノ計測を行い,この運動を詳細に検討した.KIF1Aはプラス端方向だけでなく,マイナス方向にもステップ状の変位を行ない,最大力は1pNに達した.ステップの頻度とAT...

【生物学】生物学：力／1分子を含む研究件

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【生物学】生物学：ダイニン／1分子を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【生物学】生物学：モータータンパク質／1分子を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【生物学】基礎生物学：翻訳／1分子を含む研究件

【キーワード】binding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 (他12件)

【概要】高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対し...

【生物学】基礎生物学：理論／1分子を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【生物学】基礎生物学：鞭毛／1分子を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：1分子定量／1分子を含む研究件

【キーワード】binding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 (他12件)

【概要】高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対し...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：結合タンパク質／1分子を含む研究件

【キーワード】binding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 (他12件)

【概要】高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対し...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：血管内皮細胞増殖因子受容体／1分子を含む研究件

【キーワード】binding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 (他12件)

【概要】高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対し...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：ナノ流体工学／1分子を含む研究件

❏ナノ空間極小液滴操作による1分子化学処理法の開発とサイトカイン1分子分析への応用(21K18161)

【研究期間】2021-07-09 - 2025-03-31

【研究代表者】嘉副裕慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20600919)

【キーワード】ナノ流体工学 / ナノ流路 / 液滴 / 1分子

【概要】ナノ空間の流体工学の進展により、化学分析の可算個分子レベルへの超微量化が実現しつつある。しかし、試料分子数が限定されても、空間の微小化の単なる延長では流体工学の極限である分子1個の輸送・化学処理とこれにより初めて実現する1分子分析には到達できない。本研究では、独自技術によりナノ流路で極小液滴を生成して、統計力学の原理により液滴中に試料分子1個を閉じ込め個数の単位で配列・輸送、更に液滴の合一により1...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：Ｘ線1分子追跡法／1分子を含む研究件

【概要】X線1分子追跡法Diffracted Xray Tracking DXTは、目的のタンパク質をナノ結晶で標識し、ナノ結晶からのX線回折スポットの角度変化を観測することでマイクロ秒の高時間分解能、ナノメートルの高空間分解能で１分子の内部運動を捉えることができる。この先端的オリジナル計測法を、このDXTを単色X線を用いた回折強度の自己相関や強度揺らぎを測定することで回折スポットの運動速度を評価できる...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：1分子電気化学反応／1分子を含む研究件

【キーワード】マイクロ化学システム / ナノ流体システム / NEMS / 1分子分析 / 電気インピーダンス (他12件)

【概要】ナノギャップ電極間における電気化学測定は，電気二重層がオーバーラップするような特殊な場の中での電気化学反応となるため，電気二重層の強い電界拘束環境に支配されると予想される。そこで，拡散係数に影響を与えるパラメーターである，水和半径や価数の異なる様々なイオンの拡散係数を電気インピーダンス測定を利用して測定した。その結果，測定したインピーダンスのナイキストプロットと，等価回路解析により，水和半径と拡散...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：1分子分析／1分子を含む研究件

【キーワード】マイクロ化学システム / ナノ流体システム / NEMS / 1分子分析 / 電気インピーダンス (他12件)

【概要】ナノギャップ電極間における電気化学測定は，電気二重層がオーバーラップするような特殊な場の中での電気化学反応となるため，電気二重層の強い電界拘束環境に支配されると予想される。そこで，拡散係数に影響を与えるパラメーターである，水和半径や価数の異なる様々なイオンの拡散係数を電気インピーダンス測定を利用して測定した。その結果，測定したインピーダンスのナイキストプロットと，等価回路解析により，水和半径と拡散...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：ステップサイズ／1分子を含む研究件

❏原子分解能でモータータンパク質1分子の運動を測定する(16310082)

【研究代表者】樋口秀男東北大学, 先進医工学研究機構, 教授 (90165093)

【研究期間】2004 - 2005

【キーワード】ダイニン / 1分子 / ステップサイズ / キネシン / モータータンパク質 (他6件)

【概要】細胞質ダイニンの1分子運動特性を2000年(生物物理学会,山口りさ他)に報告したが,データーを安定して得ることができなかった.昨年,Mallikらは,ダイニンの1分子が細胞内に比べ格段に遅い速度,小さな力,長いステップサイズ(>16nm)をとることを報告した。我々は,これら不安定さや遅い速度が,ダイニンが不活性になっているためと考え、新たに,運動活性の高いダイニンを得るために、ブタ脳細胞質ダ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：活性測定／1分子を含む研究件

【キーワード】酵素 / 遺伝子クローニング / 無細胞タンパク質合成 / マイクロデバイス / 活性測定 (他9件)

【概要】本研究では、独自に開発した１分子デジタル酵素結合免疫吸着（デジタルELISA）法を改良して、標識抗体の非特異的結合の影響を受けない超高感度デジタルELISA法の確立を目指している。デジタルELISA法では、確率的に１分子の捕捉抗体―抗原－酵素標識抗体のELISA複合体をマイクロビーズ上に固定化し、これを１個ずつ体積フェムトリットルサイズの超微小溶液チャンバーに封入する。ビーズがELISA複合体を結...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：ナノギャップ電極／1分子を含む研究件

【キーワード】マイクロ化学システム / ナノ流体システム / NEMS / 1分子分析 / 電気インピーダンス (他12件)

【概要】ナノギャップ電極間における電気化学測定は，電気二重層がオーバーラップするような特殊な場の中での電気化学反応となるため，電気二重層の強い電界拘束環境に支配されると予想される。そこで，拡散係数に影響を与えるパラメーターである，水和半径や価数の異なる様々なイオンの拡散係数を電気インピーダンス測定を利用して測定した。その結果，測定したインピーダンスのナイキストプロットと，等価回路解析により，水和半径と拡散...

【総合理工】応用物理学：1分子分光／1分子を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【総合理工】応用物理学：ラミナ／1分子を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【総合理工】応用物理学：ラミン／1分子を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【総合理工】応用物理学：ラミンA ／1分子を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【工学】材料工学：原子分解能／1分子を含む研究件

❏原子分解能でモータータンパク質1分子の運動を測定する(16310082)

【研究代表者】樋口秀男東北大学, 先進医工学研究機構, 教授 (90165093)

【研究期間】2004 - 2005

【キーワード】ダイニン / 1分子 / ステップサイズ / キネシン / モータータンパク質 (他6件)

【概要】細胞質ダイニンの1分子運動特性を2000年(生物物理学会,山口りさ他)に報告したが,データーを安定して得ることができなかった.昨年,Mallikらは,ダイニンの1分子が細胞内に比べ格段に遅い速度,小さな力,長いステップサイズ(>16nm)をとることを報告した。我々は,これら不安定さや遅い速度が,ダイニンが不活性になっているためと考え、新たに,運動活性の高いダイニンを得るために、ブタ脳細胞質ダ...

【工学】プロセス・化学工学：タンパク質精製／1分子を含む研究件

【キーワード】酵素 / 遺伝子クローニング / 無細胞タンパク質合成 / マイクロデバイス / 活性測定 (他9件)

【概要】本研究では、独自に開発した１分子デジタル酵素結合免疫吸着（デジタルELISA）法を改良して、標識抗体の非特異的結合の影響を受けない超高感度デジタルELISA法の確立を目指している。デジタルELISA法では、確率的に１分子の捕捉抗体―抗原－酵素標識抗体のELISA複合体をマイクロビーズ上に固定化し、これを１個ずつ体積フェムトリットルサイズの超微小溶液チャンバーに封入する。ビーズがELISA複合体を結...

【工学】電気電子工学：電気インピーダンス／1分子を含む研究件

【キーワード】マイクロ化学システム / ナノ流体システム / NEMS / 1分子分析 / 電気インピーダンス (他12件)

【概要】ナノギャップ電極間における電気化学測定は，電気二重層がオーバーラップするような特殊な場の中での電気化学反応となるため，電気二重層の強い電界拘束環境に支配されると予想される。そこで，拡散係数に影響を与えるパラメーターである，水和半径や価数の異なる様々なイオンの拡散係数を電気インピーダンス測定を利用して測定した。その結果，測定したインピーダンスのナイキストプロットと，等価回路解析により，水和半径と拡散...

【工学】電気電子工学：NEMS ／1分子を含む研究件

【キーワード】マイクロ化学システム / ナノ流体システム / NEMS / 1分子分析 / 電気インピーダンス (他12件)

【概要】ナノギャップ電極間における電気化学測定は，電気二重層がオーバーラップするような特殊な場の中での電気化学反応となるため，電気二重層の強い電界拘束環境に支配されると予想される。そこで，拡散係数に影響を与えるパラメーターである，水和半径や価数の異なる様々なイオンの拡散係数を電気インピーダンス測定を利用して測定した。その結果，測定したインピーダンスのナイキストプロットと，等価回路解析により，水和半径と拡散...

【工学】電気電子工学：光スイッチ／1分子を含む研究件

【概要】中枢神経シナプスは神経細胞間の情報伝達の場であり、そこに局在する分子の分布を高い解像度で測定する事は、シナプスでの構造と機能の関連を理解する上できわめて重要である。中枢神経系の興奮性シナプスは、そのサイズが数ミクロンと小さいが、STORM顕微鏡を利用して高解像度の分子分布を知ることが出来れば、シナプス内部構造についての理解が格段に進展すると考えられる。この目的の為、前年度に引き続き以下の実験を行っ...

【工学】電気電子工学：ナノチャネル／1分子を含む研究件

【キーワード】マイクロ化学システム / ナノ流体システム / NEMS / 1分子分析 / 電気インピーダンス (他12件)

【概要】ナノギャップ電極間における電気化学測定は，電気二重層がオーバーラップするような特殊な場の中での電気化学反応となるため，電気二重層の強い電界拘束環境に支配されると予想される。そこで，拡散係数に影響を与えるパラメーターである，水和半径や価数の異なる様々なイオンの拡散係数を電気インピーダンス測定を利用して測定した。その結果，測定したインピーダンスのナイキストプロットと，等価回路解析により，水和半径と拡散...

【工学】電気電子工学：ナノボア／1分子を含む研究件

【概要】本研究は無細胞翻訳系によるリボソームの翻訳とナノポアによるペプチドの解析を融合させ、リボソームから出てきた新生ペプチドが直接ナノポアを通過することによって、合成されたタンパク質の網羅解析を行う基盤技術の開発を行います。まず、ナノポアシステムの正確な構築テストのため、膜タンパク質ナノポアではなく、すでに実績のある半導体ナノポア計測によって生体分子を1分子レベルで計測できるシステムを構築しました。窒...

【工学】電気電子工学：電気二重層／1分子を含む研究件

【キーワード】マイクロ化学システム / ナノ流体システム / NEMS / 1分子分析 / 電気インピーダンス (他12件)

【概要】ナノギャップ電極間における電気化学測定は，電気二重層がオーバーラップするような特殊な場の中での電気化学反応となるため，電気二重層の強い電界拘束環境に支配されると予想される。そこで，拡散係数に影響を与えるパラメーターである，水和半径や価数の異なる様々なイオンの拡散係数を電気インピーダンス測定を利用して測定した。その結果，測定したインピーダンスのナイキストプロットと，等価回路解析により，水和半径と拡散...

【工学】電気電子工学：ナノ流体システム／1分子を含む研究件

【キーワード】マイクロ化学システム / ナノ流体システム / NEMS / 1分子分析 / 電気インピーダンス (他12件)

【概要】ナノギャップ電極間における電気化学測定は，電気二重層がオーバーラップするような特殊な場の中での電気化学反応となるため，電気二重層の強い電界拘束環境に支配されると予想される。そこで，拡散係数に影響を与えるパラメーターである，水和半径や価数の異なる様々なイオンの拡散係数を電気インピーダンス測定を利用して測定した。その結果，測定したインピーダンスのナイキストプロットと，等価回路解析により，水和半径と拡散...

【工学】電気電子工学：ナノ流路／1分子を含む研究件

❏ナノ空間極小液滴操作による1分子化学処理法の開発とサイトカイン1分子分析への応用(21K18161)

【研究期間】2021-07-09 - 2025-03-31

【研究代表者】嘉副裕慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20600919)

【キーワード】ナノ流体工学 / ナノ流路 / 液滴 / 1分子

【概要】ナノ空間の流体工学の進展により、化学分析の可算個分子レベルへの超微量化が実現しつつある。しかし、試料分子数が限定されても、空間の微小化の単なる延長では流体工学の極限である分子1個の輸送・化学処理とこれにより初めて実現する1分子分析には到達できない。本研究では、独自技術によりナノ流路で極小液滴を生成して、統計力学の原理により液滴中に試料分子1個を閉じ込め個数の単位で配列・輸送、更に液滴の合一により1...

【工学】電気電子工学：単一分子／1分子を含む研究件

【キーワード】binding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 (他12件)

【概要】高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対し...

【工学】土木工学：自己相関／1分子を含む研究件

【概要】X線1分子追跡法Diffracted Xray Tracking DXTは、目的のタンパク質をナノ結晶で標識し、ナノ結晶からのX線回折スポットの角度変化を観測することでマイクロ秒の高時間分解能、ナノメートルの高空間分解能で１分子の内部運動を捉えることができる。この先端的オリジナル計測法を、このDXTを単色X線を用いた回折強度の自己相関や強度揺らぎを測定することで回折スポットの運動速度を評価できる...

【工学】総合工学：マイクロ化学システム／1分子を含む研究件

【キーワード】マイクロ化学システム / ナノ流体システム / NEMS / 1分子分析 / 電気インピーダンス (他12件)

【概要】ナノギャップ電極間における電気化学測定は，電気二重層がオーバーラップするような特殊な場の中での電気化学反応となるため，電気二重層の強い電界拘束環境に支配されると予想される。そこで，拡散係数に影響を与えるパラメーターである，水和半径や価数の異なる様々なイオンの拡散係数を電気インピーダンス測定を利用して測定した。その結果，測定したインピーダンスのナイキストプロットと，等価回路解析により，水和半径と拡散...

【工学】総合工学：メカニズム／1分子を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【工学】総合工学：ナノメートル／1分子を含む研究件

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【工学】総合工学：ナノ計測／1分子を含む研究件

❏非対称振動を加えて人工的にキネシン1分子を動かす(10480175)

【研究期間】1998 - 2000

【キーワード】1分子 / キネシン / 微小管 / ナノ計測 / 振動

【概要】細胞のしなやかで巧妙な運動はモータータンパク質の滑走運動や細胞骨格の重合脱重合により引き起こされると考えられている.この運動を人工的に作ることができれば,細胞運動の基本原理を抽出できるかも知れない.そこで我々は,動く部品として微小管上を滑走運動を行うキネシンを基本にして,これに人工的な物質を組み合わせて,生体内で起こっているような動きを再現できる"ナノマシン"の開発を試みた.実験で...

【工学】総合工学：振動／1分子を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

❏非対称振動を加えて人工的にキネシン1分子を動かす(10480175)

【研究期間】1998 - 2000

【キーワード】1分子 / キネシン / 微小管 / ナノ計測 / 振動

【概要】細胞のしなやかで巧妙な運動はモータータンパク質の滑走運動や細胞骨格の重合脱重合により引き起こされると考えられている.この運動を人工的に作ることができれば,細胞運動の基本原理を抽出できるかも知れない.そこで我々は,動く部品として微小管上を滑走運動を行うキネシンを基本にして,これに人工的な物質を組み合わせて,生体内で起こっているような動きを再現できる"ナノマシン"の開発を試みた.実験で...

【工学】総合工学：液滴／1分子を含む研究件

❏ナノ空間極小液滴操作による1分子化学処理法の開発とサイトカイン1分子分析への応用(21K18161)

【研究期間】2021-07-09 - 2025-03-31

【研究代表者】嘉副裕慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20600919)

【キーワード】ナノ流体工学 / ナノ流路 / 液滴 / 1分子

【概要】ナノ空間の流体工学の進展により、化学分析の可算個分子レベルへの超微量化が実現しつつある。しかし、試料分子数が限定されても、空間の微小化の単なる延長では流体工学の極限である分子1個の輸送・化学処理とこれにより初めて実現する1分子分析には到達できない。本研究では、独自技術によりナノ流路で極小液滴を生成して、統計力学の原理により液滴中に試料分子1個を閉じ込め個数の単位で配列・輸送、更に液滴の合一により1...

【総合生物】生体分子化学：無細胞タンパク質合成系／1分子を含む研究件

【キーワード】酵素 / 遺伝子クローニング / 無細胞タンパク質合成 / マイクロデバイス / 活性測定 (他9件)

【概要】本研究では、独自に開発した１分子デジタル酵素結合免疫吸着（デジタルELISA）法を改良して、標識抗体の非特異的結合の影響を受けない超高感度デジタルELISA法の確立を目指している。デジタルELISA法では、確率的に１分子の捕捉抗体―抗原－酵素標識抗体のELISA複合体をマイクロビーズ上に固定化し、これを１個ずつ体積フェムトリットルサイズの超微小溶液チャンバーに封入する。ビーズがELISA複合体を結...

【総合生物】生体分子化学：1分子計測(SDM) ／1分子を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【概要】直径マイクロメートル以下の中性子回折する微結晶を目的分子に標識し、秒レベルの時分割で中性子1分子追跡法(Diffracted Neutron Tracking :DNT)を実現することを目標に研究を進めてきた。同様の発想でＸ線及び電子線において1分子追跡法はすでに実現させており、本研究成果で3大量子ビームを用いた1分子追跡法が完成させることになる。標識可能なナノ結晶の素材を決定するために、金ナノ...

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【総合生物】神経科学：全反射顕微鏡／1分子を含む研究件

【概要】中枢神経シナプスは神経細胞間の情報伝達の場であり、そこに局在する分子の分布を高い解像度で測定する事は、シナプスでの構造と機能の関連を理解する上できわめて重要である。中枢神経系の興奮性シナプスは、そのサイズが数ミクロンと小さいが、STORM顕微鏡を利用して高解像度の分子分布を知ることが出来れば、シナプス内部構造についての理解が格段に進展すると考えられる。この目的の為、前年度に引き続き以下の実験を行っ...

【総合生物】神経科学：足場タンパク質／1分子を含む研究件

【概要】中枢神経シナプスは神経細胞間の情報伝達の場であり、そこに局在する分子の分布を高い解像度で測定する事は、シナプスでの構造と機能の関連を理解する上できわめて重要である。中枢神経系の興奮性シナプスは、そのサイズが数ミクロンと小さいが、STORM顕微鏡を利用して高解像度の分子分布を知ることが出来れば、シナプス内部構造についての理解が格段に進展すると考えられる。この目的の為、前年度に引き続き以下の実験を行っ...

【総合生物】神経科学：シナプス／1分子を含む研究件

【概要】中枢神経シナプスは神経細胞間の情報伝達の場であり、そこに局在する分子の分布を高い解像度で測定する事は、シナプスでの構造と機能の関連を理解する上できわめて重要である。中枢神経系の興奮性シナプスは、そのサイズが数ミクロンと小さいが、STORM顕微鏡を利用して高解像度の分子分布を知ることが出来れば、シナプス内部構造についての理解が格段に進展すると考えられる。この目的の為、前年度に引き続き以下の実験を行っ...

【総合生物】神経科学：リボソーム／1分子を含む研究件

【概要】本研究は無細胞翻訳系によるリボソームの翻訳とナノポアによるペプチドの解析を融合させ、リボソームから出てきた新生ペプチドが直接ナノポアを通過することによって、合成されたタンパク質の網羅解析を行う基盤技術の開発を行います。まず、ナノポアシステムの正確な構築テストのため、膜タンパク質ナノポアではなく、すでに実績のある半導体ナノポア計測によって生体分子を1分子レベルで計測できるシステムを構築しました。窒...

【総合生物】神経科学：分子動態／1分子を含む研究件

【概要】X線1分子追跡法Diffracted Xray Tracking DXTは、目的のタンパク質をナノ結晶で標識し、ナノ結晶からのX線回折スポットの角度変化を観測することでマイクロ秒の高時間分解能、ナノメートルの高空間分解能で１分子の内部運動を捉えることができる。この先端的オリジナル計測法を、このDXTを単色X線を用いた回折強度の自己相関や強度揺らぎを測定することで回折スポットの運動速度を評価できる...

【農学】境界農学：タンパク質翻訳／1分子を含む研究件

【概要】本研究は無細胞翻訳系によるリボソームの翻訳とナノポアによるペプチドの解析を融合させ、リボソームから出てきた新生ペプチドが直接ナノポアを通過することによって、合成されたタンパク質の網羅解析を行う基盤技術の開発を行います。まず、ナノポアシステムの正確な構築テストのため、膜タンパク質ナノポアではなく、すでに実績のある半導体ナノポア計測によって生体分子を1分子レベルで計測できるシステムを構築しました。窒...

【農学】動物生命科学：ミオシン／1分子を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【農学】水圏応用科学：人工抗体／1分子を含む研究件

【キーワード】binding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 (他12件)

【概要】高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対し...

【医歯薬学】基礎医学：分子モーター／1分子を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【医歯薬学】外科系臨床医学：マイクロデバイス／1分子を含む研究件

【キーワード】酵素 / 遺伝子クローニング / 無細胞タンパク質合成 / マイクロデバイス / 活性測定 (他9件)

【概要】本研究では、独自に開発した１分子デジタル酵素結合免疫吸着（デジタルELISA）法を改良して、標識抗体の非特異的結合の影響を受けない超高感度デジタルELISA法の確立を目指している。デジタルELISA法では、確率的に１分子の捕捉抗体―抗原－酵素標識抗体のELISA複合体をマイクロビーズ上に固定化し、これを１個ずつ体積フェムトリットルサイズの超微小溶液チャンバーに封入する。ビーズがELISA複合体を結...

【医歯薬学】外科系臨床医学：クロマチン／1分子を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【医歯薬学】外科系臨床医学：心筋／1分子を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【医歯薬学】社会医学：心臓／1分子を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【医歯薬学】社会医学：微小管／1分子を含む研究件

❏非対称振動を加えて人工的にキネシン1分子を動かす(10480175)

【研究期間】1998 - 2000

【キーワード】1分子 / キネシン / 微小管 / ナノ計測 / 振動

【概要】細胞のしなやかで巧妙な運動はモータータンパク質の滑走運動や細胞骨格の重合脱重合により引き起こされると考えられている.この運動を人工的に作ることができれば,細胞運動の基本原理を抽出できるかも知れない.そこで我々は,動く部品として微小管上を滑走運動を行うキネシンを基本にして,これに人工的な物質を組み合わせて,生体内で起こっているような動きを再現できる"ナノマシン"の開発を試みた.実験で...

【医歯薬学】社会医学：生物物理／1分子を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【医歯薬学】薬学：遺伝子クローニング／1分子を含む研究件

【キーワード】酵素 / 遺伝子クローニング / 無細胞タンパク質合成 / マイクロデバイス / 活性測定 (他9件)

【概要】本研究では、独自に開発した１分子デジタル酵素結合免疫吸着（デジタルELISA）法を改良して、標識抗体の非特異的結合の影響を受けない超高感度デジタルELISA法の確立を目指している。デジタルELISA法では、確率的に１分子の捕捉抗体―抗原－酵素標識抗体のELISA複合体をマイクロビーズ上に固定化し、これを１個ずつ体積フェムトリットルサイズの超微小溶液チャンバーに封入する。ビーズがELISA複合体を結...

【医歯薬学】薬学：診断／1分子を含む研究件

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【医歯薬学】薬学：分子間相互作用／1分子を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【医歯薬学】薬学：エンドサイトーシス／1分子を含む研究件

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【医歯薬学】薬学：膜タンパク質／1分子を含む研究件

【概要】本研究は無細胞翻訳系によるリボソームの翻訳とナノポアによるペプチドの解析を融合させ、リボソームから出てきた新生ペプチドが直接ナノポアを通過することによって、合成されたタンパク質の網羅解析を行う基盤技術の開発を行います。まず、ナノポアシステムの正確な構築テストのため、膜タンパク質ナノポアではなく、すでに実績のある半導体ナノポア計測によって生体分子を1分子レベルで計測できるシステムを構築しました。窒...

【医歯薬学】薬学：酵素／1分子を含む研究件

【キーワード】酵素 / 遺伝子クローニング / 無細胞タンパク質合成 / マイクロデバイス / 活性測定 (他9件)

【概要】本研究では、独自に開発した１分子デジタル酵素結合免疫吸着（デジタルELISA）法を改良して、標識抗体の非特異的結合の影響を受けない超高感度デジタルELISA法の確立を目指している。デジタルELISA法では、確率的に１分子の捕捉抗体―抗原－酵素標識抗体のELISA複合体をマイクロビーズ上に固定化し、これを１個ずつ体積フェムトリットルサイズの超微小溶液チャンバーに封入する。ビーズがELISA複合体を結...

【医歯薬学】薬学：スクリーニング／1分子を含む研究件

【キーワード】binding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 (他12件)

【概要】高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対し...

【キーワード】酵素 / 遺伝子クローニング / 無細胞タンパク質合成 / マイクロデバイス / 活性測定 (他9件)

【概要】本研究では、独自に開発した１分子デジタル酵素結合免疫吸着（デジタルELISA）法を改良して、標識抗体の非特異的結合の影響を受けない超高感度デジタルELISA法の確立を目指している。デジタルELISA法では、確率的に１分子の捕捉抗体―抗原－酵素標識抗体のELISA複合体をマイクロビーズ上に固定化し、これを１個ずつ体積フェムトリットルサイズの超微小溶液チャンバーに封入する。ビーズがELISA複合体を結...

【医歯薬学】薬学：蛍光／1分子を含む研究件

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【医歯薬学】薬学：蛍光顕微鏡／1分子を含む研究件

❏人工細胞運動系の創製と3次元運動解析(13480213)

【研究期間】2001 - 2003

【キーワード】キネシン / モータータンパク質 / 1分子 / 蛍光顕微鏡

【概要】単頭キネシンKIF1Aは微小管上をプラス端方向にバイアスのかかったブラウン運動をおこない,全体としてプラス端方向に運動することが1分子蛍光像の解析により明らかにされた(岡田,広川 Science 1999).今回レーザートラップを用いたナノ計測を行い,この運動を詳細に検討した.KIF1Aはプラス端方向だけでなく,マイナス方向にもステップ状の変位を行ない,最大力は1pNに達した.ステップの頻度とAT...

【医歯薬学】薬学：細胞／1分子を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【医歯薬学】薬学：細胞核／1分子を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【医歯薬学】薬学：タンパク質／1分子を含む研究件

【キーワード】binding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 (他12件)

【概要】高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対し...

【医歯薬学】薬学：タンパク質発現／1分子を含む研究件

【キーワード】酵素 / 遺伝子クローニング / 無細胞タンパク質合成 / マイクロデバイス / 活性測定 (他9件)

【概要】本研究では、独自に開発した１分子デジタル酵素結合免疫吸着（デジタルELISA）法を改良して、標識抗体の非特異的結合の影響を受けない超高感度デジタルELISA法の確立を目指している。デジタルELISA法では、確率的に１分子の捕捉抗体―抗原－酵素標識抗体のELISA複合体をマイクロビーズ上に固定化し、これを１個ずつ体積フェムトリットルサイズの超微小溶液チャンバーに封入する。ビーズがELISA複合体を結...

【医歯薬学】薬学：RNA ／1分子を含む研究件

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【医歯薬学】薬学：DNA ／1分子を含む研究件

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【医歯薬学】薬学：バイオテクノロジー／1分子を含む研究件

【概要】X線1分子追跡法Diffracted Xray Tracking DXTは、目的のタンパク質をナノ結晶で標識し、ナノ結晶からのX線回折スポットの角度変化を観測することでマイクロ秒の高時間分解能、ナノメートルの高空間分解能で１分子の内部運動を捉えることができる。この先端的オリジナル計測法を、このDXTを単色X線を用いた回折強度の自己相関や強度揺らぎを測定することで回折スポットの運動速度を評価できる...

【医歯薬学】看護学：一塩基多型／1分子を含む研究件

【キーワード】DNA / 一分子観測 / 生物有機化学 / 蛍光相関分光 / blinking (他15件)

【概要】様々な蛍光分子を種々の位置に修飾したDNAを化学合成し、蛍光相関分光（FCS）測定により、蛍光分子の発光挙動を1分子レベルで見たときに観測される発光の点滅（＝blinking）において蛍光分子が光っていない時間（＝OFF time）からモレキュラービーコンの1分子レベル観測を試みた。OFF timeは、蛍光分子が溶媒から遮蔽されて、蛍光分子の三重項励起状態と酸素の反応速度が遅くなるほど長くなること...

【医歯薬学】看護学：抗体／1分子を含む研究件

【キーワード】binding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 (他12件)

【概要】高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対し...

【医歯薬学】看護学：遺伝子診断／1分子を含む研究件