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整理番号 5436   (公開日 2010年05月31日) (カテゴリ バイオテクノロジー医学・薬学素材機械情報・通信
短波長プローブ(X線や電子線)を用いた高速1分子内運動計測及びその周辺技術の開発
●内容 生体内の究極的な機能ユニットの一つであるタンパク質の分子内運動を1分子で高速(マイクロ秒〜ミリ秒)、かつ超高精度(ピコメートル)で計測するために、X線1分子追跡法(Diffracted X-ray Tracking: DXT)と電子線1分子追跡法(Diffracted Electron Tracking: DET)を考案し、研究開発した。これらの手法を実際に生命現象の解明に用いたところ、創薬ターゲットと成り得る膜タンパク質や抗原抗体(免疫)反応におけるB細胞やT細胞の分子間相互作用に由来する立体構造変化について、1分子レベルでの計測に成功した。
現在は開発技術の高度化(in vitro計測からin vivo計測)や新規1分子計測手法の研究開発を進めている。これら計測手法の主たる要素技術は、金ナノ結晶をプローブとしたシステイン基に対する標識技術であり、このプローブ作製手法を技術移転することによって、研究開発用試薬販売のような形で新技術の普及を図っていきたい。
今後、量子ドット等の高結晶化を進め、上記計測手法の専用プローブとしてだけではなく、光学顕微鏡との併用技術の開発を検討している。さらに他の各種要素技術に関しても、一部ラボレベルの装置化や光学顕微鏡との複合化も検討しており、当該分野の実用化に関心のある企業との連携を強く希望する。
●研究者
教授 佐々木 裕次
大学院新領域創成科学研究科 物質系専攻
大学院新領域創成科学研究科 バイオイメージングセンター
●画像


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X線1分子追跡法の原理
計測タンパク質に任意の挿入したジスルフィド結合に金ナノ結晶を標識し、標識の方位変化を高速、かつ高精度に計測し、タンパク質1分子の分子内運動特性を明らかにする。
(C) 佐々木裕次

金ナノ結晶の原子間力顕微鏡写真(1ミクロン角)単結晶塩化ナトリウムの基板上でエピタキシャル成長した金ナノ結晶がきれいにアイランド構造を形成している。
(C) 佐々木裕次
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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