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J-GLOBAL ID：202002223425878192   整理番号：20A1131925

ナノスケール生物系における3D回転動力学の追跡【JST・京大機械翻訳】

Tracking the 3D Rotational Dynamics in Nanoscopic Biological Systems

著者 (20件)： Igarashi Ryuji (Institute for Quantum Life Science, National Institute for Quantum and Radiological Science and Technology, Japan) ,  Igarashi Ryuji (National Institute for Radiological Sciences, National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology, Japan) ,  Igarashi Ryuji (JST, PRESTO, Japan) ,  Sugi Takuma (Division of Integrated Sciences for Life, Graduate School of Integrated Sciences for Life, Hiroshima University, Japan) ,  Sotoma Shingo (Department of Molecular Engineering, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Japan) ,  Sotoma Shingo (Institute for Protein Research (IPR), Osaka University, Japan) ,  Genjo Takuya (Department of Molecular Engineering, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Japan) ,  Genjo Takuya (Institute for Quantum Life Science, National Institute for Quantum and Radiological Science and Technology, Japan) ,  Kumiya Yuta (Department of Molecular Engineering, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Japan) ,  Walinda Erik (Department of Molecular and Cellular Physiology, Graduate School of Medicine, Kyoto University, Japan) ,  Ueno Hiroshi (Department of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, University of Tokyo, Japan) ,  Ikeda Kazuhiro (Advanced Materials Laboratory, Sumitomo Electric Industries, Ltd., Japan) ,  Sumiya Hitoshi (Advanced Materials Laboratory, Sumitomo Electric Industries, Ltd., Japan) ,  Tochio Hidehito (Department of Molecular Engineering, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Japan) ,  Tochio Hidehito (Department of Biophysics, Graduate School of Science, Kyoto University, Japan) ,  Yoshinari Yohsuke (Institute for Integrated Cell-Material Sciences (WPI-iCeMS), Kyoto University, Japan) ,  Harada Yoshie (Institute for Protein Research (IPR), Osaka University, Japan) ,  Harada Yoshie (Center for Quantum Information and Quantum Biology, Institute for Open and Transdisciplinary Research Initiatives, Osaka University, Japan) ,  Shirakawa Masahiro (Institute for Quantum Life Science, National Institute for Quantum and Radiological Science and Technology, Japan) ,  Shirakawa Masahiro (Department of Molecular Engineering, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Japan)
資料名： Journal of the American Chemical Society  (Journal of the American Chemical Society)
巻： 142  号： 16  ページ： 7542-7554  発行年： 2020年 
JST資料番号： C0254A  ISSN： 0002-7863  CODEN： JACSAT  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 3つの角度,すなわち,ロール,ピッチ,およびヨーのセットを理解することなく,物体の回転を完全に追跡することができない。3自由度(3-DoF)回転としてこれらの角度を追跡することは,例えば船舶の姿勢制御,カメラ振れを低減するための画像安定化,および自己駆動車の基本的な測定である。しかしながら,これまで,生体分子および生細胞におけるナノメートルスケールの動力学を測定するために,3-DoF回転を追跡する方法はなかった。ここでは,生体分子の3-DoF回転が,トモグラフィーベクトル磁気測定技術を用いて,蛍光ナノダイヤモンド中の窒素空格子点中心を介して可視化できることを示した。この方法の3つの異なるタイプの生物学的システムへの応用を実証した。最初に,ナノダイヤモンドをγサブユニットに付着させることにより,モーター蛋白質F1-ATPアーゼの単一分子の回転を追跡した。3D空間におけるモーターの3段階回転を可視化し,さらに,ATP結合の遅延または触媒反応におけるADP放出段階を可視化した。第二に,細胞膜動力学を報告するために生細胞の膜蛋白質にナノダイヤモンドを付着させ,膜蛋白質の3D回転運動が細胞内細胞骨格密度と相関することを示した。最後に,Caenorhabditis elegansの腸における非ランダム運動を追跡する方法を用いた。まとめると,著者らの知見は,この方法がin vitro,細胞,およびin vivoでもナノスケール3-DoF回転を記録できることを示している。3-DOF回転追跡は,微視的生物学的試料に関する新しい展望を導入し,分子および細胞におけるナノスケール動力学による機能的機構をより詳細に明らかにした。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： カメラ ,  蛍光 ,  電動機 ,  細胞膜 ,  可視化 ,  サブユニット ,  膜タンパク質 ,  *三次元 ,  Caenorhabditis elegans ,  in vitro実験
準シソーラス用語： 単一分子 ,  *ナノスケール ,  生体分子 ,  生細胞 ,  ナノダイヤモンド , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 蛋白質・ペプチド一般  (EB03010N) ,  生物物理的研究法  (EA03020V)

タイトルに関連する用語 (5件)： ナノスケール ,  生物 ,  3D ,  回転動力 ,  追跡