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Vol. 62 No. 3(通巻361号)記事一覧

巻頭言


太田 元規

解説

原子間力顕微鏡:多細胞系の力学物性計測の現状
岡嶋 孝治

原子間力顕微鏡(AFM)は1細胞から多細胞系へその計測対象を広げている.本稿では,単層細胞と初期発生胚を例にし,多細胞系のAFM力学計測の現状と課題について解説する.AFMは多細胞系の力学特性を1細胞レベルで捉えることができる.多細胞系のレオロジー計測に必要なAFM技術を整理する.

総説

細菌べん毛輸送装置の膜電位に依存した活性化機構
南野 徹,木下 実紀,森本 雄祐,難波 啓一

細菌の運動器官であるべん毛を作るために必要なタンパク質輸送装置は,細胞膜を隔てた電位差を主要な動力源に利用してべん毛の部品を細胞外へ運び出す.この輸送装置には,プロトン駆動型輸送エンジンに加え,ナトリウム駆動型エンジンや膜電位センサーが搭載されていることが,最近の筆者らの研究で明らかとなった.

脂質交換タンパク質が司るナノスケールの脂質膜環境
西村 多喜

生体膜は様々な脂質分子種から構成されており,微小領域における脂質膜環境は細胞機能において重要な役割を果たしている.このようなナノスケールの脂質膜環境が細胞内でどのように形成され,さらに感知されるのかについて,脂質交換タンパク質と脂質代謝酵素の機能連関から概説する.

トピックス

受精環境を模したレオロジー流体中における精子の運動特性
百武 徹

受精環境を模した高粘度かつ粘弾性を有する流体中を遊泳する精子の運動特性に関する研究例を紹介する.粘度増加のみでは精子の運動性は低下するが,Shear thinning粘弾性流体というレオロジー特性が,特徴的な鞭毛形状による精子の直進性向上をもたらしており,さらには精子の協調的な遊泳を促進している.

人工細胞型分子ロボットへの道
岩渕 祥璽,深見 実希,佐藤 佑介,野村 M. 慎一郎

細胞型の分子ロボット構築は,天然の細胞が採用するメカニズムを知り,また天然の細胞では困難な環境で動作できる人工分子システム設計に役立つだろう.本稿ではその実現に向け,アクチュエータ,回路,センサとなる分子デバイスを設計し,巨大リポソームに統合して動作させる我々の試みを簡単に紹介する.

クモ糸高機能発現メカニズムの解明:人工クモ糸の強度を倍化するSpiCEの発見
荒川 和晴

クモの糸は密度あたりの強度が鋼を上回りながらナイロンに匹敵する伸縮性を併せ持ち,天然繊維の中で最も優れたタフネスを示す再生可能素材である.我々はクモ糸のマルチオミクス解析によって,その高機能発現に欠かせない因子SpiCEを発見し,これを微量添加することで人工クモ糸の強度を2倍にすることに成功した.

カラメルに含まれるオリゴ糖を分解する酵素の同定と構造基盤
鹿島 騰真,石渡 明弘,藤田 清貴,伏信 進矢

ヒトは火を使って調理することでカラメルのように天然には存在しない糖質を含んだ食品を生み出している.私達はビフィズス菌でカラメル化糖に含まれるinulobioseの脱水縮合を平衡的に触媒し,difructose dianhydride I(DFA I)を生成するDFA I synthase/hydrolase(αFFase1)を発見した.本稿ではαFFase1の機能を特定した経緯とX 線結晶構造解析による構造基盤について述べる.

トピックス(新進気鋭シリーズ)

流れ環境下で生じる非対称脂質膜が引き起こす細胞サイズのリポソームへの分子濃縮
杉山 博紀

マイクロ流体デバイスに捕捉された細胞サイズのリポソームに蛍光標識されたATPなどの小分子が濃縮されていく新奇輸送現象を発見した.リポソームを基盤として持続的な生体機能を再構成する研究を推進することが期待される.本稿では,本現象の発見・論証を筆者の開発した自動計測システム(MANSIONs)とともに紹介する.

ダイヤモンド量子計測によるラベルフリー脂質二重層拡散係数の導出
石綿 整

細胞の外側5 nmの領域を囲う細胞膜(脂質二重層)は,組成・流動性の変化により麻酔薬への細胞反応等細胞の機能を決定する.蛍光プローブを利用せずに計測した脂質二重層の流動性はどのように観測されるのだろうか.ダイヤモンド量子計測を用いたナノスケールNMRによるラベルフリー脂質二重層拡散係数解析法を紹介する.

理論/実験 技術

深層学習技術を用いたクライオ電子顕微鏡データに潜むタンパク質運動性情報の抽出
松本 篤幸,寺山 慧,奥野 恭史

タンパク質機能を理解する上で,その動的振る舞いを知ることは極めて重要である.我々は近年発展目覚ましいクライオ電子顕微鏡単粒子解析によって得られる3次元密度マップから,深層学習技術を利用して直接的に運動性の情報を抽出する手法DEFMapを開発した.本稿ではその概説と構造生物学への展開について紹介する.

談話室

キャリアデザイン談話室(11):悩んだら思考をやめて行動する
西川 宗

支部だより~2021年度合同支部例会の開催~
次田 篤史

若手の会だより第62回生物物理若手の会 夏の学校開催のご案内~中部支部より~
杉浦 雅大

海外だより~韓国の淸州より~
李 映昊

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