生物研究用走査型プローブ顕微鏡の製作

フォーマット:

論文

責任表示:

安藤, 敏夫 ; Ando, Toshio

言語:

日本語

出版情報:

金沢大学理学部, 1998-03-01

著者名:

• 安藤, 敏夫
• Ando, Toshio

掲載情報:

平成8(1996)年 科学研究費補助金 基盤研究(A) 研究成果報告書 = 1996 Fiscal Year Final Research Report

巻:

1994-1996

開始ページ:

51p.

バージョン:

author

概要:

(a) We manufactured an atomic force microscope that was able to be scanned faster and less susceptible to drift than ordinary AFM apparatuses. This AFM was attached to an epiluminescence fluorescence microscope. To show the high performance … of our AFM apparatus we tried to obtain high resolution images of myosin heads (subfragment-1) in aqueous solution. The images revealed fine structures that was comparable to those in an atomic model of S1 derived from x-ray crystallography of S1. In the AFM images we were able to see the ATP binding site as well as the large cleft at the tip of S1. These results proved that our AFM apparatus was on the level of the greatest in the world. (b) We performed a study preparatory to the development of a high-speed AFM in which one image would be acquired within 30msec. We designed and manufactured a high-speed scanner and attained high-speed imaging where one image was obtained within 150msec. By way of experiment we produced an AFM that employed a displacemant detection system suitable for high-speed imaging. We also examinds methods for preparing cantilevers that were suitable for a high-speed AFM.From these preparative studies we were able to secure a scaffolding for the development of the video-rate AFM. (c) To measure bimolecular interaction force at a truly single molecular level we developed a method to capture a single molecule of protein at the apex of a cantilever tip. Using this method we succeeded in quantifying the force field exerted between a single molecule of heavy meromyosin (HMM) and actin. Using this new technology we also discovered that ATP binding to HMM heads induced vibratile structural changes in HMM heads.<br />1.従来のAFM装置より高速に走査でき、ドリフトの影響を受けにくいAFMを製作し、これを蛍光顕微鏡に組み込んだ。この装置の高い性能を示すために、液中にあるミオシン頭部(S1)の像を高い分解能で得ることを試みた。X線結晶解析で得られているS1の原子モデルと細かい点まで比較できるほどの解像度の高い像を得ることができた。ATP結合部位や頭部先端にあるクレフトまで観察することができ、世界最高レベルのAFMであることを実証した。2.将来AFMをビデオレートにまで高速化するための準備研究を行った。高速走査できるスキャナーを設計・製作し、1画像を150msecで撮れる走査速度を実現した。高速AFMに適した変位検出法を採用したAFMを試作した。また、高速走査に適したカンチレバ-作製法の検討を行った。これらの研究により最終的な高速化を図るための足がかりを掴むことができた。3.真に1分子レベルで分子間相互作用を計測するために、カンチレバ-探針先端に蛋白質1分子を捕捉する方法を開発した。これによって、ミオシンのサブフラグメント(HMM)1分子とアクチン間に働く力の場の諸性質を定量化することに成功した。更に、HMMがATPに結合したあとに振動する構造変化がHMM頭部に起こることを発見した。<br />研究課題/領域番号:06558099, 研究期間(年度):1994–1996<br />出典：「生物研究用走査型プローブ顕微鏡の製作」研究成果報告書　課題番号06558099 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作成 続きを見る

URL:

http://hdl.handle.net/2297/46865