モータータンパク質の自己集合能を基盤とするＭＯＦ複合体集積法の構築

基于运动蛋白自组装能力的MOF复合体组装方法构建

• 批准号: 16J01421
• 负责人: 伊藤 正樹
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J01421/
• 关键词: 生体分子モーター; MOF; 複合材料; 非平衡

伊藤正樹特別研究員（以下、研究員とする）は目的である「モータータンパク質の自己集合能を基盤とするMOF複合体集積法の構築」に係る技術の確立を目指し、日夜研究に励んでいた。研究員は、エネルギーを消費しながら運動するマイクロメートルサイズのモータータンパク質系の集積方法を多数検討し、生体分子モーター系に気液界面を接近させるという極めて簡便な操作を用いることで、特異的な相互作用なしにモータータンパク質系の集積体が形成される条件を見出した。形成された集積体は時間の経過とともに形状を変化させ、局所的に一見すると不定形のようにも思われるが全体としては秩序だった構造をとり、非平衡系における定常状態を創出することに成功した。また形成された集積体は振動・崩壊・成長・分裂の4種の運動モードを相互に行き来することを明らかとし、動的に形態変化する集積体の構築に成功した。本研究成果は多様な集積体作製に不可欠な構造制御方法を見出したものであり、モータータンパク質系の新たな自己集合様式を見出したという観点からも評価できる。　この一年間で研究員が確立したモータータンパク質の新規な集積方法は、研究課題である複合体の集積手法の基礎となる重要な知見であるとともに、単独でも十分な学術的価値を持つものと考えられる。本研究成果は国内外における研究発表と推敲を経て、学術論文一報（RSC Advances., 2016, 6, 69149.）として公表している。

特别研究员伊藤正树（以下简称“研究员”）夜以继日地进行研究，目标是建立“构建基于运动蛋白自组装能力的MOF复合体组装方法”的技术。研究人员研究了多种方法来整合微米大小的运动蛋白系统，这些系统在消耗能量的同时进行移动，并且通过使用极其简单的操作，将气液界面靠近生物分子运动系统，他们能够实现特定的相互作用。我们发现了在没有任何影响的情况下形成运动蛋白聚集体的条件。形成的聚集体会随着时间的推移而改变其形状，尽管它可能在局部呈现出无定形形状，但它作为一个整体呈现出有序的结构，从而在非平衡系统中成功地形成了稳定状态。研究还表明，形成的聚集体在振动、塌陷、生长和裂变四种运动模式之间移动，并成功构建了动态改变形状的聚集体。这项研究的结果是发现了生产多种聚集体所必需的结构控制方法，也可以从发现运动蛋白系统的新自组装模式的角度进行评估。研究人员在过去一年中建立的组装运动蛋白的新方法是一项重要发现，构成了组装复合物方法的基础，这是一个研究课题，并且其本身被认为具有足够的学术价值。该研究成果已在日本及海外发表并完善，并以学术论文形式发表（RSC Advances., 2016, 6, 69149.）。

项目成果

Mechanical Oscillation of Dynamic Microtubule Rings

动态微管环的机械振荡

• DOI: 10.1039/c6ra16613j
• 发表时间: 2016
• 影响因子: 3.9
• 作者: Masaki Ito; Arif Md. Rashedul Kabir; Md. Sirajul Islam; Daisuke Inoue; Shoki Wada; Kazuki Sada; Akihiko Konagaya; *Akira Kakugo
• 通讯作者: *Akira Kakugo

自律的な振動運動を示す微小管リング状集合体

表现出自主振荡运动的微管环状聚集体

• 发表时间: 2016
• 作者: 伊藤正樹;Arif Md. Rashedul Kabir;Md. Sirajul Islam;井上大介;和田将輝;佐田和己;小長谷明彦;角五彰
• 通讯作者: 角五彰

Mechanical Oscillation of Dynamic Microtubule Rings

动态微管环的机械振荡

• 发表时间: 2016
• 作者: Masaki Ito; Arif Md. Rashedul Kabir; Md. Sirajul Islam; Daisuke Inoue; Shoki Wada; Kazuki Sada; Akihiko Konagaya;Akira Kakugo
• 通讯作者: Akira Kakugo

Spontaneous Mechanical Oscillation of Microtubule Vortices formed under an Air-Buffer Interface

空气缓冲界面下形成的微管涡旋的自发机械振荡

• 发表时间: 2016
• 作者: Masaki Ito; Arif Md. Rashedul Kabir; Md. Sirajul Islam; Daisuke Inoue; Shoki Wada; Kazuki Sada; Akihiko Konagaya; Akira Kakugo
• 通讯作者: Akira Kakugo