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一方向性反応のプログラミング基盤

研究報告コード R000000124
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 木下 一彦
研究者所属機関
  • 総合研究大学院大学数物科学研究科(岡崎国立共同研究機構 分子科学研究所)機能分子科学専攻分子動力学
研究機関
  • 慶應義塾大学理工学部
報告名称 一方向性反応のプログラミング基盤
報告概要 生命活動の根元を担うのは,たった1分子で機能を発揮する「分子機械」であり,この分子機械がどのような仕掛けで働くのか,分子内で何が起きているのかを光学顕微鏡の下で解明している。あらゆる生物の中に,分子1個の中で回転がおきている「回転モーター」があることを証明し,そのモーターの燃料消費(エネルギー変換)効率が100%近いこと,負荷の大きさによらず一定の力を出す仕組があることなど画期的な性質を持つことを見出した。さらに,分子機械の観察・操作に,蛋白質分子に比べて遥かに大きな目印ないしハンドルを結合させることが有効なことを提唱し,F1-ATPaseの逆回転によるATP合成を試みている。大きな目印の有効性の一例としてDNA1分子に結び目を作ることに成功した。顕微鏡システムの高機能,高精度化を図りながら,「回転モーター」の解析とDNA上を動くリニアモーターの研究を進めている。
研究分野
  • 生体の顕微鏡観察法
  • 蛋白質・ペプチド一般
  • 分子構造
  • 核酸一般
  • 酵素一般
関連発表論文 (1)Adachi, K., Kinosita, K. Jr., and Ando, T. Single-fluorophore imaging with an unmodified epifluorescence microscope and conventional video camera. J. Microscop. 195, 125-132 (1999).
(2)Miyata, H., Nishiyama, S., Akashi, K. and Kinosita, K Jr. Protrusive growth from giant liposomes driven by actin polymerization. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 2048-2053 (1999).
(3)Arai, Y., Yasuda, R., Akashi, K., Harada, Y., Miyata, H., Kinosita, K. Jr. and Itoh. H. Tying a molecular knot with optical tweezers. Nature 399, 446-448 (1999).
(4)Kato, H., Nishizaka, T., Iga, T., Kinosita, K. Jr. and Ishiwata. S. Imaging of thermal activation of actomyosin motors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96, 9602-9606 (1999).
(5)Noji, H., Hasler, K., Junge, W., Kinosita, K. Jr., Yoshida, M., and Engelbrecht. S. Rotation of Escherichia coli F1-ATPase. Biochem. Biophys. Res. Commun. 260, 597-599 (1999).
(6)Miyata, H., Marriott, G. Akashi, K., Nishiyama, S., Ohki, K. and Kinosita, K. Jr. Cell deformation mechanism studied with actin-containing giant vesicle, a cell mimicking system. Giant Vesicles, P.L. Luisi and P. Walde, Eds, John-Wiley & Sons, pp.320-333 (2000).
(7)Akashi, K., Miyata, H. and Kinosita, K. Jr. Observation of a Variety of Giant Vesicles under an Optical Microscope. Giant Vesicles, P.L. Luisi and P. Walde, Eds, John-Wiley & Sons, pp.46-48 (2000).
(8)Kinosita, K. Jr. Real time imaging of rotating molecular machines. FASEB J. 13, S201-S208 (1999).
(9)Masaike, T., Mitome, N., Noji, H., Muneyuki, E., Yasuda, R., Kinosita, K. Jr., Yoshida, M. Rotation of F1-ATPase and the hinge residues of the β subunit. J. Exp. Biol. 203, 1-8 (2000)
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「生命活動のプログラム」研究代表者 木下 一彦(慶應義塾大学理工学部)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 木下 一彦. 生命活動のプログラム 一方向性反応のプログラミング基盤. 戦略的基礎研究推進事業 平成11年度 研究年報.科学技術振興事業団, 2000. p.92 - 97.

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