放射光第巻第号()

トピックス

X 線 1 分子計測法を用いた
DNA 1 分子のブラウン運動計測奥村泰章1,2，佐々木 裕次2,3,4，八木
足立 伸一5，谷口 彬雄1直人2

1信州大学大学院工学系研究科
，2高輝度光科学研究センター放射光研究所利用促進部門，3科学技術振興事業団さきがけ研究21，4大阪大学蛋白質研究所，
5理化学研究所播磨研究所

Brownian Motions of Single DNA Molecules on the Picometer-Scales
Using DiŠracted X-ray Tracking (DXT)
Yasuaki OKUMURA1,2, Yuji C. SASAKI2,3,4, Naoto YAGI2,
Shinichi ADACHI5 and Yoshio TANIGUCHI1
1Graduate School of Science and Technology, Shinshu University,
2SPring-8/JASRI, 3PRESTO, Japan Science and Technology Corporation,
4The Institute for Protein Research, Osaka University,
5The Institute of Physical and Chemical Research

All biological and chemical reactions are directed intramolecular structural changes. Macro molecular detection methods and crystallography cannot observe time trajectories and reaction pathways of individual
molecules in a non-equilibrated system. We demonstrated direct observations of an individual DNA molecule labeled with a nanocrystal with the guidance of x-ray diŠracted spots from nanocrystals itself. The new
x-ray technique, which we call diŠracted x-ray tracking (DXT), monitored Brownian motions of the single
DNA molecule in real time and space. In this study, we conˆrmed that the detection limit of DXT is ～pm
level.

.

はじめに可能にした等が挙げられる。しかし，上記に示す，現状の生命現象を分子レベルで理解するためには，静的なタン方法論では，特定の分子の移動や，分子間相互作用等は計

パク質分子の構造情報や，動的な機能発現メカニズムの解測できるが，肝心の分子内構造変化計測は困難となる。な

明が必要不可欠である。現在，放射光，NMR そして 1 分

ぜなら，様々な分子の機能発現時における分子内構造変化

子可視化等，様々な手法を用い，上記の研究が活発に行わ

を 1 分子で計測するために必要な位置決定精度が，可視れている。特に，動的情報は多分子系から得られる平均的領域における蛍光の波長的限界を超えるからである。その情報の解析では制限があるために，1 分子が有する動的特ため，従来の 1 分子法では，本研究が目的とする，生体性を正確に計測解析することが重要となる。可視領域の機能性 1 分子の特定環境下における分子内動的構造変蛍光 1 分子法16) は，全く新規の研究分野を創出し， 1 分

化実時間計測は不可能となる。

子を直視操作計測するという偉業を成し遂げた。例をそこで，我々は可視域のプローブより二桁以上短い X

示せば，アクチンフィラメント上において，モーター系タ線（～ 0.1 nm ）を用い，従来の 1 分子計測法とは全く異ンパク質であるミオシン 1 分子の運動を nm レベルで計測なる方法論である， X 線 1 分子計測法（ DiŠracted X-ray

所属信州大学大学院工学系研究科
現在の連絡先高輝度光科学研究センター利用研究促進部門生物医学グループ 〒679
5198
58
0802（EXT.3940） FAX0791
58
2521 E-mailoku＠spring8.or.jp
TEL0791

兵庫県佐用郡三日月町光都 1
11

――

(C) 2001 The Japanese Society for Synchrotron Radiation Research




放射光

第巻第号()Tracking （回折 X 線追跡法) DXT ）を考案することにることにより実現した。本計測法が白色 X 線を利用する

より，生体機能性分子が有する機能発現（分子内構造変理由は，目的分子のダイナミクスを時分割トレースするこ化）を～ pm （ 1 / 1000 nm ）の精度で実時間計測することとにある。つまり，回折 X 線斑点を得るためには(21)式に成功した。

に示す Bragg の反射条件を充たす必要があるが，ナノ結

本稿では， X 線 1 分子計測法を用い，現在非常に注目

晶は目的 1 分子に連動して常に動いているため， X 線のされている分子の一つである DNA の，水溶液条件下にお入射角 u は u1, u2, u3…と時々刻々と変化する。そのため，ける分子揺らぎ（ブラウン運動）計測について報告する。

u に対応した入射 X 線の波長 l（l1, l2, l3…）が必要とな

DNA は ， 国 際 プ ロ ジ ェ ク ト で あ る 全 ゲ ノ ム 解 析 計 画る。

（Structural Genomics ）においてその重要性が特に再認識

2d sin u＝nl

されており，また塩基数塩基種の設計合成が比較的容易に行えるため，任意にその分子長を決定することが可能＜Bragg 条件〉(21)d格子面間隔，uX 線の入射角，l入射 X 線の波長である。従って，本計測法の原理実験として，塩基数塩
基種の異なる DNA 分子を用いることにした。

)については，周期構造体（例えば結晶体）からの反更 に ， 現 在 進 行 し て い る ポ ス ト ゲ ノ ム （ functional

射された X 線が互いに干渉することにより高強度の信号

genomics ）計画においては，ゲノム上にある遺伝子部分を得ることができる X 線回折の利用，更には X 線 2 次元の機能解明，また遺伝子情報により合成されるタンパク質検出器（Image Intensiˆre と CCD Camera の組み合わせ）分子の構造及び機能解析が重要となる。本稿に示す， X

により X 線回折斑点の高感度検出を実現する。さらに，

線 1 分子計測法は，特定分子が有する動的情報を 1 分子

試料環境下において X 線を回折するような結晶状態で存で，且つ他の計測法では不可能な pm オーダーの実時間計

在する物質が存在しない場合は，非常に低バックグランド測が可能であるため，上記国際プロジェクトにおいても，が実現する。
上記条件を満たし実現した X 線 1 分子計測法は， 4 つ

大きく貢献するだろう。

の大きな特徴を有する。

.

X 線分子計測法の原理

○

X 線 1 分子計測法の概念図を Figure 1 に示す。 X 線 1

波長が短い X 線を用いることにより，目的 1 分子の pm レベル数 mrad の極微な分子内構造変化計測

分子計測法とは，まずナノ結晶を目的 1 分子にその機能が可能。

活性を損なわないように化学修飾する。次に X 線を照射○することによりナノ結晶からの回折 X 線スポットが得ら

高輝度 X 線を用いることによる数 ms 以下での高速計測が可能。

れ，このスポットを指標に目的 1 分子のダイナミクスを○

溶液溶媒中，更には in-vivo 計測が可能。

ms オーダーで時分割トレースする計測法である。

○

数十 nm～数 pm の幅広いダイナミックレンジ実現。

本計測法を実現するためには，以下の 3 つの条件を満たさなければならなかった。

 に示した特徴については，本研究により作製を試
特に○みている三次元ナノ結晶と，一次元ナノ結晶を使い分ける） ms 以下での高速追跡を可能にするための高輝度

X 線光源

ことで，実現する。つまり，使用する X 線エネルギーが7～30 keV のとき，三次元ナノ結晶は，金属ナノ結晶（d-） あらゆる入射角において回折 X 線斑点を連続的に得るための白色 X 線

space ＝～0.1 nm ）を用いるため，回折角（2u）は数10 度と非常に高角度を示す。従って，数10 nm ～数 nm のダイ

） 1 結晶体からの高強度の信号

ナミクス計測が可能となる。また，一次元ナノ結晶は，ス

まず，），)については大型放射光施設 SPring-8 のパッタリングにより作製した多層膜（d-space＝数 nm）に

構造生物学ビームライン BL44B2 の白色 X 線を利用す

微細 加工を施 すことによ り作製するた め，その回 折角（2u）は数度以下と非常に小さくなる。従って，計測された回折斑点から，数 nm ～数 pm オーダーのダイナミクス
を非常に高精度で計測可能にする。
このように，従来の方法論では全く計測不可能であった
様々な現象を計測可能にする X 線 1 分子計測法は， 1 分
子の動きとその機能の相関を解析できる現在唯一の計測手段であると言える。

.

実験（DNA分子の分子揺らぎ計測）

本実験で用いた，DNA は18塩基と36塩基の 2 種である。
Figure 1.

Principle of DiŠracted X-ray Tracking (DXT).

にチオール基を導入した
18 塩基における塩基配列は， 5 ′
――

放射光

第巻第号()SHCAGTCAGGCAGTCAGTCA3′と，それに相補的
5′

板上に塗布する。そして，Reactive Ion Etching (RIE) をにアミノ基を導入した 5 ′NH2 TGACTGAC
であり， 5 ′用い微細加工を施した後，水溶液中に浸すことにより水溶である。また36塩基においては，18塩
TGCCTGACTG3′性である PVA を溶解させ，基板から一次元ナノ結晶を

にチオール基を導入した 5 ′SH CTTGCAC基と同様 5 ′離させる。多層膜ナノ結晶の離で，最も注意すべき点はと，
GTCCTTGAGCAGTCAGGCAGTCAGTCA 3 ′多層膜ナノ結晶の凝集効果である。そこで， PVA 溶解液にアミノ基を導入した 5 ′NH2TGACそれに相補的で 5 ′として界面活性剤である CHAPS （ 3 [( 3 Cholamidopro-

TGACTGC CTGACTGCTCAAGGACTAGTGCAAG3′pyl ) dimethyl-ammonio ] propanesulfonicacid ）（ 25 mM ）を用いた。また，ナノ結晶としては，数 nm ～数 pm のダ溶液を使用した。界面活性剤は疎水部に相互作用し水相にTA

イナミクス計測を可能にする Mo/ Si 多層膜ナノ結晶（直可溶化させる機能を持つため，結晶表面で疎水結合し，そ径25 nm）を用いた。

の立体障害により凝集を抑制する機能を有する。基板から多層膜ナノ結晶を離後，この溶液には PVA が溶解して

. 一次元（Mo/Si 多層膜）ナノ結晶の作製法いるため CHAPS（25 mM ）溶液で透析を行い，安定な多X 線 1 分子計測法（ DXT ）を実現可能にした最も大き

層膜ナノ結晶水溶液が完成する。

な要因の一つに，目的分子に直接ラベルするナノ結晶の作

現在のところ， Mo / Si 多層膜の微細加工，ナノ結晶状製が挙げられる。ナノ結晶は，目的 1 分子にラベルする態での高反射率の確保等を考慮し，最終的に直径25 nm のため，非常に微小で，且つ X 線回折現象を発生させるた

高反射率多層膜ナノ結晶の作製に成功している。

めの高い結晶性を必要とする。そこで，最初に我々が着目したナノ結晶は，現在では数 nm での作製が可能である

. DNA 分子の基板配列

Au コロイドであった。しかし，結晶性は期待するほどに

DXT は，目的 1 分子に化学修飾したナノ結晶からの回良くなく， X 線回折現象を示すほどの結晶性を有してい

折斑点を時分割トレースすることにより，そのダイナミク

ないことが 分かった。 そこで，本 研究では三 次元結晶

スを pm オーダーの非常に高い精度で計測する全く新しい（Au ナノ結晶）と，一次元結晶（Mo/Si 多層膜ナノ結晶）

1 分子計測法である。そのため，基板への目的分子の修の二種の異なるナノ結晶を，従来とは全く異なる観点から

飾，及び目的分子へのナノ結晶の修飾は，よりタイトに行作製を行っている。特に本稿では，本実験に用いた一次元う必要がある。そこで，Figure 3 に示すように，DNA のナノ結晶の作製法について示す（Figure 2 ）。まず，基板に導入したアミノ基と，ガラス基板表面に蒸着した Au
5′

上に水溶性である PVA （ polyvinylalchol ）層をコートす

層 と を ， 架 橋 材 で あ る N succinimidyl

る。次に高反射率多層膜構造をマグネトロンスパッタリン

dithio )propionate (SPDP) を用いて反応させ， DNA 分子

3 ( 2 pyridyl-

グにより作製する。このとき， Mo / Si 多層膜の周期構造
は，膜厚比が Si  Mo ＝ 5  2 ， d-space ＝ 5 nm ，そして多層膜全膜厚＝ 11.4 nm （ 2.5 周期）である。次に，ナノ結晶を目的 1 分子に特異的に化学修飾させる目的で，Au 層を抵抗加熱により蒸着し，直径 40 nm の SiO2 ビーズを基
Figure 3.

Figure 2.

Molecular arrangement of DNA on the substrate.

Figure 4.

Fabrication of one-dimensional nanocrystals.

――Instrumentation.




放射光

を希薄に基板上に吸着させた。

第巻第号()

SDt＝(titj) ） SDt＝(titj) ( z(ti) z(tj) )2 ) と表すことができる。また，DXT により観測可能な回転運動を，二次元の並進運動として捉えたとき，観測した回折角 Du と変位二乗平均

. DNA への多層膜ナノ結晶の修飾に導多層膜ナノ結晶と DNA の化学修飾は， DNA の 5 ′である Dz2 との関係は，（32)式で表すことが出来る。

入したチオール基と多層膜ナノ結晶に導入した Au の共有(Du)2r2＝Dz2結合を利用した。そのため，DNA と多層膜ナノ結晶は，（32)ダイレクトに，且つ非常に強固な結合となる7)。
このとき r は基板から多層膜ナノ結晶の距離を指す。従って， DXT から得られた Du から二次元運動の拡散定数で. 装置構成
作製した多層膜ナノ結晶からの X 線回折斑点の観測は，SPring-8 のビームライン BL44B2 を利用した。 BL44B2ある D 値が決定可能となり，（3 1)式から，（ 33 )式で表すことが出来る。

か ら 得 ら れ る X 線 は 波 長 ＝ 0.04 nm ～ 0.21 nm （ 7 30keV），ビーム径＝200 m×200 m, Photon Flux＝1015 pho-

D＝(Du)2r2/(4Dt)

tons / sec / mm2 である。 Figure 4 に，本実験で用いた装＝kT/6phr′(33)

置，及びその装置構成について示す。BL44B2 から得られこのとき，r ′は分子半径であり， r は基板からナノ結晶

る白色 X 線が多層膜ナノ結晶に照射され，その回折斑点を 150 mm 後方に設置した X 線 Image Intensiˆer ( I.I ) にを有の距離である。 Stokes の定理において，分子半径 r ′よりモニターする。さらに， X 線のダイレクトビームをする拡散分子は溶液条件下でフリーな状態であるとみなし遮断するための Direct Beam Stopper，サンプルの温度をている。しかし，本計測法においてナノ結晶，及び DNA

任意に決定できる Cooling System ，そしてサンプルの位は固定されている。そのため， Navier-Stokes の定理によ

置を移動させることにより， X 線の照射位置を変えるた

は基板からナノ結晶の中心距離 r とり，分子半径である r′

め Goniometer を使用した。

みなしている。従って， DXT により計測した回転運動かは(34)式で表すことが出来る。
ら，拡散定数 D′

. 解析法
個々の分子のブラウン運動は，様々な 1 分子計測法に＝4 kT/6phr3
D′

（34)

より直接観測が行われ，（ 3 1 )式に示す Einstein-Stokes

DiŠusion ConstantD′（mrad2/s）の定理により，分子の拡散運動と顕微的な粘性が関係付け

kBoltzman's Constant（1.38×10－23 J/K）

られている811)。

TTemperature（K）hSolvent Viscosity（Pa・s）

D＝kT/6phr′ （Einstein-Stokes)(31)

DDiŠusion Constant（m2/s）rDistance from Substrate to Centerof Nanocrystal（ m）

kBoltzman's Constant（1.38×10－23 J/K）

TTemperature（K）hSolvent Viscosity（Pas）

示 す よう に 2 次 元 の並 進 運動 と して 捉 え， タ イ ムラ グ

Molecular Radius
r′

（m ）

（Dt ）における平均 MSD （（ Du)2）曲線（（Du)2－Dt ）をまた，ナノ結晶から得られた X 線回折斑点を，上記に描いたとき，その運動モードが決定可能であることが知ら
特に，蛍光 1 分子計測法の場合では，拡散定数である D
値は，個々の 1 分子蛍光シグナルからの 2 次元軌道もしくは， 3 次元軌道をモニターすることにより決定している。その点，DXT は個々の分子の位置をモニターすることは不可能であるが，ナノ結晶からの X 線回折斑点により，個々の分子の回転運動を高感度に検出可能である。そこで， DXT により観測可能である回転運動を 2 次元表面の並進運動として捉えることにより，（31)式を利用し解析を行った。

2 次元運動における拡散定数 D は， D ＝( Dz2 )/( 4Dt ）で表すことができる12,13) 。このとき， Dz2 はタイムラグ

Dt ＝( ti tj ) における変位二乗平均（ Mean
placement:

SquareDis-

MSD ）であり，また， Dz2 は（ Dz2 )＝( 1 /Figure 5. Determination of Brownian motion's mode by meansquare displacement curve.

――

放射光

第巻第号()

れている12,13) 。 Figure 5 に 3 つの異なるダイナミクスによる（Du)2－Dt の変化を示す。
純粋なブラウン運動の場合，（ Du )2 － Dt のグラフは，Simple DiŠusion Mode として知られ，傾き 4D をもつ直線が得られる。このとき， D は二次元の拡散定数である
ため，（35)式で表すことが出来る。
(Du)2r2＝4D( Dt)(35)

そして，（ Du)2－ Dt のグラフが， Parabolic であるとき，そのグラフは Directed DiŠusion Mode として知られ，(36)式で表すことが出来る。
(Du)2r2＝4D( Dt)2＋v2( Dt)2

(36)

これは，拡散分子が拡散係数 D を有し，さらに一定の速Figure 6.

Tracing of diŠracted spots for DNA 18 base pairs.

Figure 7.

Tracing of diŠracted spots for DNA 36 base pairs.

度 v でブラウン運動していることを示す。
また，（ Du )2 － Dt のグラフが Saturation を持つグラフであるとき，そのグラフは，Restricted DiŠusion Mode として知られている。このとき，（37 )式で表すことが出来る。
( Du)2r2＝(r2c)[1－A1 exp (－4A2Dt/(r2c))](37)

このとき，（r2c）は拘束範囲を示し，また A1，A2

は拘束の形状による定数である。つまり， DXT から得られた

MSD 曲線（（ Du)2－( Dt））から，上記(35），（36），（3
7 )式を用い Curve Fitting を行うことにより，それぞれのブラウン運動によるダイナミクスの詳細を知ることが可
能となる。

.

結果と考察

. 実験結果

Figure 6 に DNA18 塩 基 か ら の 回 折 斑 点 の 移 動 を 示す。この図に示す回折斑点の移動は76 ms 間隔であり，水溶液状態での分子揺らぎの速度は，2 u/s ＝190 mrad /s である。つまり，DNA18塩基の分子長は約6.0 nm であるたが極微小であることから，得られた MSD 曲線はほぼ直線

め，（3
2)式により Dz/s＝0.57 nm/s であることを示した。

と考えて良いことが分かる。つまり， DNA18 塩基の分子

Figure 7 は DNA36 塩基（ 12 nm ）から得られた 76 ms

揺らぎは Dz / s ＝ 0.57 nm / s の速度でほぼ純粋なブラウン

間隔の回折斑点の移動を示す。 36 塩基における水溶液中運動であるとみなせる。

での分子揺らぎの速度は， 2 u / s ＝ 14 mrad であり， Dz / s

また，Figure 8(b)に得られた回折斑点約40スポットから x2 ˆtting (Restricted DiŠusion Mode: ( Du)2r2＝(r2c)[1＝0.17 nm/s を示した。

－A1 exp (－4A2Dt/(r2c))]) を行った。その結果，DNA36
. 解析結果

塩基の分子揺らぎは，拡散定数 D36bp ＝ 15.3 mrad2/ s を有Figure 8 ( a )に DNA18 塩基から得られた回折斑点約 50

し，また拘束範囲（r2c)36bp＝97 mrad2＝0.14 nm2 の非常にスポットから，x2 ˆtting14) (Directed DiŠusion Mode:

限られた空間内で拘束されたブラウン運動であることが分( Du)2r2＝ 4D ( Dt )2＋v2( Dt )2) を行った。その結果，拡散かった。特に，上記に示した拡散定数に関しては，分子長

定数 D18bp ＝ 95 mrad2 / s ，流体速度 v18bp ＝ 0.69 mrad / s をが 2 倍であることから，（ 3 4 )式より，拡散定数は 1 /8 倍有する Parabolic であることが分かった。しかし，v18bp 値となると予想されていた。この値は， x2 ˆtting により得

――




放射光

られた実験結果とほぼ一致した。

第巻第号(
)4.5 pm となる。

また，上記に示すように， DNA の分子長による運動

上記に示した検出限界を波長特性の観点から可視領域のモードの違いに関しては，基板上修飾状態を考察すること

蛍光 1 分子計測法と比較してみる。可視領域の蛍光波長が必要となるだろう。つまり，18塩基では Figure 9(a)に（ l ）を用いた 1 分子計測法では，その位置決定精度が，示すように純粋なブラウン運動が可能な空間を有し基板上

光学的回折限界（分解能 l / 2 ）よりはるかに高い～ l /に修飾されるのに対し，より塩基数の長い 36 塩基では，100を実現した17)。従って，X 線の波長（lX-ray＝～0.1 nm）

Figure 9(b)に示すように Packing された状態で基板上にを用いる DXT の場合も同様に， lX-ray / 100 程度の位置決修飾されたため，拘束されたブラウン運動を示したものと定精度が得られると予想できる。上記考察は，本実験結果考察される。有機系の分野において自己組織化膜（ Self-と一致し，本計測法が pm オーダーの位置決定精度を有すSAM）は側鎖が長い場合，よりることが可視域の 1 分子計測の比較からも矛盾していな

Assemble

Monolayer:

Packing 状態となり基板上に修飾可能であることが知られいことが分かる。

ている15,16) 。つまり， DNA においても同様の現象が確認

.

されたことになる。

今後の展開

次に，今回使用したシステムの検出限界について示す。

現在確立されている可視領域の蛍光 1 分子計測法を用DXT の位置決定精度は，目的 1 分子に化学修飾したナノいて，多くの生体分子の機能が解明発見されている。そ結晶からの回折角（ Du）にのみ依存する。そして，本研して，優れた機能を有する生体分子を他の分野へ応用しよ究において得られた回折斑点は，検出器である X 線 I.I のうとする試みも実際に行われ始めている。生体工学，電子

1 pixel の位置決定精度で検出可能であることを示した。

工学の分野では，生体分子の優れた機能，及びより高い耐このとき， X 線 I.I と試料位置の間隔は 150 mm であり，久性を示す生体模倣分子（ Biomimetics ）を作製し，実際また用いた X 線 I.I. の 1 pixel のサイズは， 0.23 mm であに生体内の生体分子との置き換え，及び新規エレクトロニ

る。 従って ， Dulimit は tan D2ulimit ＝ 0.23 / 150 よ り， 0.75

クス分子の作製が期待されている。そのため，Biomimet-

mrad である。つまり，検出限界 Dzlimit は Dzlimit＝0.75×

ics 分子の作製は，様々な生体分子の機能を把握すると同10－3 r であることを示した。ここで，r は分子長であるた

時に，Biomimetics 分子の主成分と考えられる有機系分子

め，例えば DNA18 塩基（ 6.0 nm ）における検出限界はの機能をも解明する必要がある。しかし，これまで有機系
分子を 1 分子レベルのオーダーで機能解明する計測法は存在しなかった。そこで，今後は X 線 1 分子計測法（DXT）の有機系低分子への展開も試みる。
ただし，そのためには一つの大きな問題を解決する必要がある。それは，本計測法において重要であるナノ結晶の作製である。目的 1 分子の運動を空間的に占領することなく，無標識に近い状態での計測が本研究の理想であるので，ラベルするナノ結晶を最小限の大きさにまでする必要がある。現在のところ本研究により実現しているナノ結晶の最小直径は20 nm であるが，本システム系における現実

Figure 8. Result of analysis: Mean square displacement curve andx2 ˆtting.

Figure 9.

的最小直径は 5 nm である。このサイズで X 線回折斑点を検出できる高い結晶性を持たせ，さらには溶液条件で安定

Models of molecular arrangement.

――

放射光

第巻第号()に存在する技術が確立すれば，DXT の可能性は格段に向

参考文献上するだろう。

1)

.

2)
3)

まとめ

本稿で紹介した X 線 1 分子計測法の歴史はまだ浅く，
ようやく原理実験に成功したところである。しかし，現在
ではその測定系として，ミオシン，アクチン，更には分子シャペロン GroELES 系等を用い，急速に成果が出始めている。 X 線 1 分子計測法は，まだ改良開発すべき点はいくつか残されてはいるが，近い将来，生命科学，分子科学の動的情報を得るための中心的方法論に発展する可能

4)
5)
6)
7)
8)

性を秘めている。
9)

謝辞
本研究は， X 線 1 分子計測法の考案者である佐々木裕

10)

次博士（ SPring-8 /JASRI ）との共同研究によるものであ11)る。また，本研究を SPring-8 /BL44B2 ビームラインで行
うにあたり，多くのサポートを頂いた足立伸一博士（理化

12)学研究所），八木直人博士（ SPring-8 /JASRI ），更にナノ13)結晶の作製において多くのご助言を頂いた谷口彬雄教授（信州大学）に心から感謝いたします。

14)
15)
16)
17)

―
―

A. Ishijima, T. Doi, K. Sakurada and T. Yanagida: Nature
352, 301 (1991).
R. D. Vale et al.: Nature 380, 451 (1996).
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