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レーザーで創るタンパク質のマクロな形態・ミクロな構造

研究報告コード R030000204
掲載日 2005年2月22日
研究者
  • 坪井 泰之
研究者所属機関
  • 北海道大学大学院理学研究科
研究機関
  • 北海道大学
報告名称 レーザーで創るタンパク質のマクロな形態・ミクロな構造
報告概要 タンパク質は、ミクロには高次構造、マクロには膜状・繊維状といった複雑な状態を有する。本研究では、このタンパク質特有の“状態”を、レーザー光という外部摂動で制御することを大きなねらいとした。タンパク質はバイオエレクトロニクスの中心材料であり、レーザーは優秀なプロセシング・ツールとなる可能性が高い。また、タンパク質系のレーザー化学は、医療におけるレーザーメスや角膜整形の基礎としても極めて重要である。研究申請段階での具体的なねらい(テーマ)は以下に記した通りであった(研究計画書の要約)。対象試料としては、シルクの主成分タンパク質であり機能性材料としても大きく期待されているシルクフィブロインを主に取り挙げた。レーザーは、ナノ秒パルス発振のエキシマー・レーザーやYAG レーザーである。解析手法としては、時間分解電子スペクトル測定や赤外吸収スペクトル測定、それに原子間力顕微鏡観察などを行った。 A マクロ形態の制御 i) レーザー堆積法による機能性タンパク質の薄膜作製 ii) 機能性タンパク質フィルム表面のレーザー微細加工とそのダイナミクスの解析iii) レーザー誘起衝撃波による機能性タンパク質の微粒子作製 B ミクロ構造の制御 i) レーザー堆積法で作製した薄膜における2 次構造制御ii) レーザーによる機能性タンパク質の2 次構造の変換以上の5 テーマが申請段階で目指したものであり、これ以外にミクロ構造(2次構造)の可視化の研究も実際に行った。
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研究分野
  • レーザの応用
  • 分子構造
関連発表論文 (1) Y. Tsuboi, M. Goto and A. Itaya, “Pulsed Laser Deposition of Silk Protein Effect of Photosensitized Ablation on the Secondary Structure in Thin Deposited Films” J. Appl. Phys. 89 (2001) 7917.
(2) Y. Tsuboi, N. Kimoto, M. Kabeshita and A. Itaya, “Pulsed Laser Deposition of Collagen and Keratin” J. Photochem. Photobiol. A. Chem. in press.
(3) Y. Tsuboi, H. Adachi, E. Yamamoto and A. Itaya, “Pulsed Laser Deposition of PTFE, PMMA, and PC Utilizing anthracene-Photosensitized Ablation” Jpn. J. Appl. Phys. submitted.
(4) Y. Tsuboi, H. Adachi and A. Itaya, “Laser Ablation of Silk Protein Films” Appl. Phys. A, submitted.
(5) Y. Tsuboi, K. Yamada and A. Itaya, “AFM Observation of Silk Fibroin” in preparation.
(6) Y. Tsuboi, T. Ikejiri, S. Shiga, K. Yamada and A. Itaya, “Light Can Transform the Secondary Structure of Silk Protein” Appl. Phys. A, in press. (rapid communication).
研究制度
  • さきがけ研究21 「状態と変革」領域
研究報告資料
  • 坪井 泰之. レーザーで創るタンパク質のマクロな形態・ミクロな構造. 「さきがけ研究21」研究報告会 「状態と変革」領域 第2期研究者 講演要旨集(研究期間:1998-2001),2001. p.33 - 34.

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