ミオシンVでATPを合成する

用肌球蛋白 V 合成 ATP

基本信息

批准号：
18779003
负责人：
西川宗
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18779003/
关键词：
ミオシン ATP合成 1分子

项目摘要

ミオシンはATP加水分解の化学エネルギーを力学エネルギーに変換し、アクチン上を一方向に運動する。この運動の内部はATPaseと共役したナノメートルサイズのステップであり、自然のナノマシンの動作原理の解明は、緻密にプログラムされたATP加水分解と力発生の関係を読み解くことである。従来のミオシン研究の多くは運動の詳細な計測に注力したが(むろん多くの情報が蓄積されたが)動作原理の解明には至っていない。本研究は「ミオシンの力学エネルギーを逆流させて、ADPとリン酸の脱水縮合反応(ATPの合成)に挑戦」する。ナノメートルサイズのミオシンの運動を、サブナノメートル精度のピエゾ制御ステージと音響光学偏向器(以下AOD)制御のレーザートラップで後方に牽引し、生成した極少数のATP分子をフェムトリッターチャンバー法で検出する。研究開始初年度の達成目標は、ミオシンを牽引するためのフィードバック制御プログラムの作成と、リニアモーター計測に最適な形状のフェムトチャンバーの作製である。現在までに、ポジションセンサーから検出したミオシンの位置信号をUSB経由でPCに転送し、ソフトウェアベースでピエゾステージ・AODへ帰還信号を与えることに成功している。今後、この回路の性能を最大限に引き出すために、位置検出光学系をBFP法に改良する予定である。また、野路研究室の榊原らとの共同実験により、親水性皮膜を施したPDMS製フェムトチャンバーの作製にも成功している。

肌球蛋白将ATP水解的化学能转化为机械能，并在一个方向上锻炼肌动蛋白。该练习的内部是与ATPase共同使用的纳米尺寸的步骤，自然纳米机械运动原理的阐明是要了解精确编程的ATP水解与发电的准确关系。许多常规的肌球蛋白研究都集中在详细的运动测量上（尽管积累了很多信息），但尚未阐明操作原则。在这项研究中，“肌球蛋白的机械能反映在ADP和磷酸盐（ATP合成）的脱水反应的行中。”纳米尺寸的麦片运动练习以压电控制阶段向后驱动，具有SABNANom计精度和声学光学偏振（AOD）控制（AOD）控制（AOD）控制的激光陷阱，并且由FEM Tritter检测到很少的ATP分子。室。实现研究第一年的目的是创建一个反馈控制程序，用于领导肌球蛋白和创建FEM室，这是测量线性电动机的理想选择。迄今为止，从位置传感器检测到的位置信号已通过USB传输到PC，并在软件基础上给出了返回信号和压电阶段和AOD。将来，为了最大程度地提高该电路的性能，位置检测光学系统将改进到BFP方法。此外，与Sakakibara和NOJI实验室中的其他人进行的联合实验也成功地用亲水膜生产了PDMS FEMTO腔室。