研究業績

バイオ AFM 先端研究センター

研究論文
N. Kodera, K. Uchida, T. Ando, S. Aizawa
Two-ball structure of the flagellar hook-length
control protein FliK as revealed by high-speed
atomic force microscopy, J. Mol. Biol.（in press）.
S. Ishino, T. Yamagami, M. Kitamura, N. Kodera,
T. Mori, S. Sugiyama, T. Ando, N. Goda, T. Tenno,
H. Hiroaki, Y. Ishino
Multiple interactions of the intrinsically disorderedregion between the N-terminal helicase and Cterminal nuclease domains of the archaeal Hef protein, J. Biol. Chem. Vol.289, pp.21627-21639（2014）.
J. Preiner, N. Kodera, J. Tang, A. Ebner,
M. Brameshuber, D. Blaas, N. Gelbmann, H. Gruber,
T. Ando, P. Hinterdorfer,
IgGs are made for walking on bacterial and viralsurfaces”, Nature Commun. Vol.5, 4394（8 pp）（2014）.
T. AndoHigh-speed AFM imaging, Curr. Opin. Struct. Biol.
Vol.28, pp.63-68（2014）.
N. Kodera, T. AndoThe path to visualization of walking myosin V by
high-speed atomic force microscopy, Biophys. Rev.
Vol. 6, pp.237-260（2014）.
Y. Shibafuji, A. Nakamura, T. Uchihashi, N. Sugimoto,S. Fukuda, H. Watanabe, M. Samejima, T. Ando,
H. Noji, A. Koivula, K. Igarashi, R. Iino
Single-molecule imaging analysis of elementary reaction steps of Trichoderma Reesei cellobiohydrolase I（Cel7A）hydrolyzing crystalline cell. J. Biol.
Chem. Vol.289, pp.14056-14065（2014）.
T. Ando, T. Uchihashi, S. Scheuring
Filming biomolecular processes by high-speed
atomic force microscopy, Chem. Rev. Vol.114,
pp.3120-3188（2014）.
Nakamura, H. Watanabe, T. Ishida, T. Uchihashi,
M. Wada, T. Ando, K. Igarashi, M. Samejima
Trade-off between processivity and hydrolytic
velocity of cellobiohydrolases at the surface of
crystalline cellulose, J. Am. Chem. Soc. Vol.136,
pp.4584-4592（2014）.
K. Igarashi, T. Uchihashi, T. Uchiyama, H. Sugimoto,
M. Wada, K. Suzuki, S. Sakuda, T. Ando,
T. Watanabe, M. Samejima
Two-way traffic of glycoside hydrolase family 18
processive chitinases on crystalline chitin, Nature
Commun. Vol.5, 3975（7 pp）（2014）.
N. Numoto, T. Nakagawa, R. Ohara, T. Hasegawa,A. Kita, T. Yoshida, T. Maruyama, K. Imai,
Y. Fukumori, K. Miki
The structure of a deoxygenated 400 kDa haemoglobin reveals ternary- and quaternary-structuralchanges of giant haemoglobins. Acta Cryst. Vol.
D70. pp.1823-1831（2014）.

A. Taoka, Y. Eguchi, S. Mise, Z. Oestreicher, F. Uno,
Y. Fukumori
A magnetosome-associated cytochrome MamP is
critical for magnetite crystal growth during the
exponential growth phase. FEMS Microbiol. Lett.
Vol.358, pp.21-29（2014）.
A. Taoka, J. Kondo, Z. Oestreicher, and Y. FukumoriCharacterization of uncultured giant rod-shaped
magnetotactic Gammaproteobacteria from a fresh
water pond in Kanazawa, Japan. MicrobiologySGM. Vol.160, pp.2226-2234（2014）.
W. Sato, R. Mizuuchi, N. Irioka, S. Komatsuda,
S. Kawata, A. Taoka, Y. Ohkubo
Extranuclear dynamics of 111Ag（→ 111Cd）dopedin AgI nanoparticles. Chem. Phys. Lett. Vol.609,
pp.104-107（2014）.
J. Jandaruang, J. Siritapetawee, C. Songsiriritthigul,
S. Preecharram, A. Taoka, A. Dhiravisit, Y. Fukumori,S. Thammasirirak
Purification, characterization, and crystallization of
Crocodylus siamensis hemoglobin. Protein J. Vol.33,
pp.377-385（2014）.
N. Sato, S. Ishii, H. Sugimoto, T. Hino, Y. Fukumori,Y. Sako, Y. Shiro, T. Tosha
Structures of reduced and ligand-bound nitricoxide reductase provide insights into functional
differences in respiratory enzymes. Proteins: Structure, Function and Bioinformatics Vol.82, pp.12581271（2014）.
A. Noguchi, A. Ikeda, M. Mezaki, Y. Fukumori,
M. Kanemori
DnaJ-promoted binding of DnaK to multiple
sites on σ 32 in the presence of ATP. J. Bacteriol.
Vol.196, pp.1694-1703（2014）.
S. M. R. Akrami, H. Nakayachi, T. Watanabenakayama, H. Asakawa, T. Fukuma
Significant improvements in stability and reproducibility of atomic-scale atomic force microscopy
in liquid, Nanotechnology Vol.25, 455701（8 pp）（2014）.
N. Inada, H. Asakawa, Y. Matsumoto, T. Fukuma
Molecular-scale surface structures of oligo（ethylene glycol）-terminated self-assembled monolayers
investigated by frequency modulation atomic force
microscopy in aqueous solution, Nanotechnology
Vol.25, 305602（10 pp）（2014）.
H. Sakamoto, H. Asakawa, T. Fukuma, S. Fujita
S. Suya
Atomic force microscopy visualization of hard segment alignment in stretched polyurethane nanofibers prepared by electrospinning, Sci. Technol.
Adv. Mater. Vol.15, 015008（6 pp）（2014）.
K. Yoshida, Y. Matsuoka, S. Hara, H. Konno,
T. Hisabori
Distinct redox behaviors of chloroplast thiol enzymes and their relationships with photosynthetic‒ 285 ‒

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Cell Physiol. Vol.55, pp.1415-1425（2014）.
E. Sunamura, K. Kamei, H. Konno, N. Tamaoki,
T. Hisabori
Reversible control of F1-ATPase rotational motion
using a photochromic ATP analog at the single
moecule level, Biochem. Biophys. Res. Commun.
Vol.466, pp.358-363（2014）.
M. H. Fauzi, S. Watanabe and Y. Hirayama
Nuclear magnetometry studies of spin dynamics inquantum Hall systems, Phys. Rev. B Vol.90, 235308（8pp）（2014）.
K. Noi, D. Yamamoto, S. Nishikori, K. Arita-Morioka,
T. Ando, T. Ogura
High-speed atomic force microscopic observationof ATP-dependent rotation of the AAA+ chaperone p97, Structure Vol.21, pp.1992-2002（2013）.
N. Yilmaz, T. Yamada, P. Greimel, T. Uchihashi,
T. Ando, T. Kobayashi
Real-time visualization of assembling of a sphingomyelin-specific toxin, Biophys. J. Vol.105, pp.13971405（2013）.
S. Fukuda, T. Uchihashi, R. Iino, Y. Okazaki,
M. Yoshida, K. Igarashi, T. Ando
High-speed atomic force microscope combinedwith single-molecule fluorescence microscope, Rev.
Sci. Instrum. Vol.84, 073706（8 pp）（2013）.
M. Hashimoto, N. Kodera, Y. Tsunaka, M. Oda,
M. Tanimoto, T. Ando, K. Morikawa, S. Tate
Phosphorylation-coupled intramolecular dynamics
of unstructured regions in chromatin remodeler
FACT, Biophys. J. Vol.104, pp.2222-2234（2013）.
H. Watanabe, T. Uchihashi, T. Kobashi, M. Shibata,J. Nishiyama, R. Yasuda, T. Ando
Wide-area scanner for high-speed atomic force
microscopy, Rev. Sci. Instrum. Vol.84, 053702（10pp）（2013）.
T. AndoHigh-speed atomic force microscopy of protein
dynamics: myosin on actin and rotary enzyme F1ATPase, Microscopy & Analysis Vol.27, pp.10-13（2013）.
H. Yamashita, K. Inoue, M. Shibata, T. Uchihashi,
J. Sasaki, H. Kandori, T. Ando
Role of trimer-trimer interaction of bacteriorhodopsin studied by optical spectroscopy and highspeed atomic force microscopy, J. Struct. Biol.
Vol.184, pp.2-11（2013）.
T. AndoMolecular machines directly observed by highspeed atomic force microscopy, FEBS Lett. Vol.587,
pp.997-1007（2013）.
T. Ando, T. Uchihashi, N. Kodera
High-speed AFM and applications to biomolecularsystems, Annu. Rev. Biophys. Vol.42, pp.393-414（2013）.

T. AndoHigh-speed atomic force microscopy, Microscopy
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S. Sakaguchi, A. Taoka, Y. Fukumori
Analysis of magnetotactic behavior by swimming
assay. Biosci. Biotech. Biochem. Vol.77, pp.940-947（2013）.
M. Yamanaka, Y. Ishizaki, T. Nakagawa, A. Taoka,
Y. Fukumori
Purification and characterization of coacervateforming cuticular proteins from Papilio xuthus Pupae. Zoological Science Vol.30, pp.534-542（2013）.
M. H. Fauzi, S. Watanabe, Y. Hirayama
Spin phase transition studies to probe spin dynamics in quantum hall system, J. Phys. Conf. Ser.
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K. Amano, K. Suzuki, T. Fukuma, O. Takatashi
H. Onishi
The relationship between local liquid density andforce applied on a tip of atomic force microscope:
A theoretical analysis.0 for simple liquids, J. Chem.
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N. Kobayashi, S. Itakura, H. Asakawa, T. Fukuma
Atomic-scale processes at the fluorite − waterinterface visualized by frequency modulation
atomic force microscopy, J. Phys. Chem. C Vol.117,
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K. Miyata, H. Asakawa, T. Fukuma
Real-time atomic-resolution imaging of crystal
growth process in water by phase modulation
atomic force microscopy at one frame per second,Appl. Phys. Lett. Vol.103, 203104（4 pp）（2013）.
H. Asakawa, Y. Katagiri, T. Fukuma
Closed fluid cell with liquid-sealing mechanism forstable and flexible operation of liquid-environment
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K. Miyata, S. Usho, S. Yamada, S. Furuya, K. Yoshida,
H. Asakawa, T. Fukuma
Separate-type scanner and wideband high-voltage
amplifier for atomic-resolution and high-speed
atomic force microscopy, Rev. Sci. Instrum Vol.84,
043705（8 pp）（2013）.
E. T. Herruzo, H. Asakawa, T. Fukuma, R. Garcia
Three-dimensional quantitative force maps in liquid with 10 piconewton, angstrom and sub-minuteresolutions, Nanoscale Vol.5, pp.2678-2685（2013）.
T. Hisabori, E. Sunamura, Y. Kim, H. Konno
The chloroplast ATP synthase features the characteristic redox regulation machinery, Antioxid.
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J. Kishikawa, T. Ibuki, S. Nakamura, A. Nakanishi,
T. Minamino, T. Miyata, K. Namba, H. Konno,
H. Ueno, Imada, K. Yokoyama
Common evolutionary origin for the rotor domainof rotary ATPases and flagellar protein export ap-‒ 286 ‒

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H. Yamashita, A. Taoka, T. Uchihashi, T. Asano,T. Ando, Y. Fukumori
Single molecule imaging on living bacterial cellsurface by high-speed AFM, J. Mol. Biol. Vol.422,
pp.300-309（2012）.
T. Uchihashi, N. Kodera, T. Ando
Guide to video recording of structure dynamics
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pp.1193-1206（2012）.
K. Igarashi, T. Uchihashi, A. Koivula, M. Wada,
S. Kimura, M. Penttilä, T. Ando, M. Samejima
Visualization of cellobiohydrolase I from Trichoderma reesei moving on crystalline cellulose using
high-speed atomic force microscopy, Methods Enzymol. Vol.510, pp.169-182（2012）.
T. AndoHigh-speed atomic force microscopy coming ofage, Nanotechnology Vol.23, 062001（27 pp）（2012）.
H. Suzuki, A. Ikeda, S. Tsuchimoto, K. Adachi,
A. Noguchi, Y. Fukumori, M. Kanemori
Synergistic binding of DnaJ and DnaK chaperone
to the heat shock transcription factor σ 32 assures
its characteristic high metabolic instability: Implications for the heat shock protein 70（Hsp70）-Hsp40 mode of function. J. Biol. Chem. Vol.287
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M. H. Fauzi, S. Watanabe, N. Kumada, Y. Hirayama
All electrical probe of nuclear spin polarization andrelaxation by spin phase transition peaks of the filling fraction ν = 2/3 quantum Hall effect, J. Korean
Phys. Soc. Vol.60, pp.1676-1679（2012）.
M. H. Fauzi, S. Watanabe, Y. Hirayama
Microscopic characteristics of dynamic nuclear
polarization and selective nuclear depolarization atthe ν = 2/3 spin phase transition, Appl. Phys. Lett.
Vol.101, pp.162015-1-162105-3（2012）.
H. Asakawa, S. Yoshioka, K. Nishimura, T. Fukuma
Spatial distribution of lipid headgroups and watermolecules at membrane/water interfaces visualized by three-dimensional scanning force microscopy, ACS NANO Vol.6, pp.9013-9020（2012）.
N. Kobayashi, H. Asakawa, T. Fukuma
Dual frequency open-loop electric potential microscopy for local potential measurements in electrolyte solution with high ionic strength, Rev. Sci.
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T. Fukuma, K. Onishi, N. Kobayashi, A. Matsuki,
H. Asakawa
Atomic-resolution imaging in liquid by frequency
modulation atomic force microscopy using smallcantilevers with megahertz-order resonance fre-quencies, Nanotechnology Vol.23, 135706（12 pp）（2012）.
T. Nojima, H. Konno, N. Kodera, K. Seio, H. Taguchi,
M. Yoshida,
Nano-scale alignment of proteins on a flexible
DNA backbone. PLoS One Vol.7, e52534（7 pp）（2012）.
H. Sunamura, H. Konno, M. Imashimizu,
M. Mochimaru, T. Hisabori
A conformational change of the γ subunit indirectly regulates the activity of cyanobacterial F1ATPase, J. Biol. Chem. Vol.287, pp.38695-38704（2012）.
H. Konno, T. Nakane, M. Yoshida, H. UeokaNakanishi, S. Hara, T. Hisabori
Thiol modulation of the chloroplast ATP synthaseis dependent on the energization of thylakoid
membranes, Plant Cell Physiol. Vol.53, pp.626-634（2012）.

総説，解説，報告書
安藤敏夫
機能動作中のタンパク質分子を動画撮影する高速
AFM, 実 験 医 学（ 増 刊 ）Vol.32, No.10, pp.45-49（2014）.
古寺哲幸，内橋貴之，安藤敏夫
高速原子間力顕微鏡による生体分子のナノ動体撮
影 , 日本物理学会誌 Vol.69, No.7, pp.459-464（2014）.
内橋貴之，飯野亮太，安藤敏夫，野地博行
高速 AFM による F1-ATPase 分子回転の直接可視
化 , 生化学 Vol.86, No.2, pp.127-136（2014）.
福森 義宏 , 田岡 東
磁性細菌オルガネラ「マグネトソーム」の構造機能相関の解明，生物物理 Vol.54, No.1, pp.11-14（2014）.
福間剛士
原子間力顕微鏡による高速液中原子分解能観察の実
現，電気学会誌 Vol.134, pp.820-823（2014）.
安藤敏夫
高速原子間力顕微鏡 ― 歩行運動中のミオシン∨の可視化 , 生体の化学 ＜特集＞顕微鏡で物を見ることの新しい動き , Vol.64, No.6, pp.551-557（2013）.
安藤敏夫
高速原子間力顕微鏡によるバイオイメージング , 映
像情報メディア学会誌＜特集＞バイオイメージ・イ
ンフォマティクス , Vol.67, No.9, pp.753-759（2013）.
安藤敏夫
総合報告：原子間力顕微鏡の発展と今後の展望 , 光
学 Vol.42, No.2, pp.68-76（2013）.
内橋貴之 , 安藤敏夫
最新装置開発：高速 AFM 開発について , 精密工学
会誌 Vol. 79, No.2, pp.218-222（2013）
内橋貴之 , 古寺哲幸
解説：リアルタイム原子間力顕微鏡の開発とたん
ぱく質の機能動態イメージング , 光学 Vol.42, No.2,
pp.89-94（2013）.

‒ 287 ‒

福森 義宏アトモスフィア：「生化学実験」と「モノづくり」の イ ノ ベ ー シ ョ ン， 生 化 学 Vol.85, No.11, pp.959（2013）.
渡辺信嗣，安藤敏夫
報告書：次世代高速 SPM 装置の開発 , 金沢大学ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー年報 2013, pp.2728（2013）.
長谷部徳子，伊藤健太郎，福間剛士，大石新之介，
金周龍
フィッショントラック年代測定における多様化する観察法，号外地球 Vol.62, pp.124-128（2013）.
福間剛士
液中周波数変調 AFM を用いた固液界面構造の三次元計測，表面科学 Vol.34, pp.476-481（2013）.
安藤敏夫
ナノメータ世界の動態を動画撮影する高速 AFM, O
plus E 特集：最新 AFM 技術 , Vol.34, No.3, pp.217222（2012）.

著書
T. Uchihahsi, N. Kodera, T. Ando
Development of high-speed AFM and its biological applications. Chapter 8, pp.143-176 in Atomic
Force Microscopy in Nanobiology（K. Takeyasu
Ed.）Pan Stanford Publishing, Singapore（2014）.
T. Ando, T. Uchihashi
High-speed AFM and imaging of biomoleculr processes, Chapter 19, pp.713-742 in Nanoscale LiquidInterfaces: Wetting, Patterning, and Force Microscopy at the Molecular Scale（T. Ondarcuhu, J.-P.e
Aimé Eds.）, Pan Stanford Publishing（2013）.
T. Uchihashi, N. Kodera, T. Ando
Nanovisualization of proteins in action using highspeed AFM, Chapter 5, pp.119-147 in Singlemolecule Studies of Proteins. Biophysics for theLife Sciences Vol.2,（A. Oberhauser, Ed.）
, Springer（2013）.
T. Fukuma
Atomic-resolution frequency modulation, Chapter
13, pp.237-252 in Fundamentals of Picoscience（K.
D. Sattler Ed.）CRC Press, London（2013）.
T. Fukuma
Molecular-resolution FM-AFM imaging of biological systems, Chapter 18, pp.681-712 in NanoscaleLiquid Interfaces（T. Ondarçuhu, J.-P. Aimé Eds.）
Pan Stanford Publishing, Singapore（2013）.
T. Ando, N. Kodera
Visualization of mobility of atomic force microscopy Chapter 4, pp.57-69 in Springer series Methods
in Molecular Biology, Vol. 897, part 1 Experimental Tools for the Intrinsically Disordered Protein
Analysis（V. N. Uversky and A. K. Dunker, Eds.）,
Springer（2012）.
T. Ando, T. Uchihashi, N. Kodera, M. Shibata,

D. Yamamoto, H. Yamashita,
High-speed AFM for observing dynamic processes
in liquid, Chapter 7, pp.189-209 in Atomic force
microscopy in liquid（A, N. Baró and and R. G. Reifenberge Eds.）,Wiley-VCH Verlag GmbH（2012）.
T. Fukuma, M. J. Higgins
Dynamic-mode AFM in liquid, Chapter 4, pp. 87120 in Atomic Force Microscopy in Liquid（A.
M. Baro, R. G. Reifenberger Eds.）WILEY-VCH（2012）.
安藤敏夫
19 章 ナノ動態を捉える高速 AFM, pp.239-251 in １
分子生物学（原田慶恵・石渡信一編集）化学同人（2014）.
内橋貴之 , 安藤敏夫
23 章 原子間力顕微鏡による膜タンパク質のダイナ
ミクス研究 , pp.196-203 in 膜タンパク質構造研究（岩田想編集）,化学同人（2013）.
安藤敏夫
5.2 節 , 高速 AFM によるタンパク質１分子挙動解析 ,pp. 170-182 in 試料分析講座 タンパク質分析（日本
分析化学会編）丸善出版（2012）.
安藤敏夫
Part II 研究生前線 第 2 章 高速 AFM による 1 分子タンパク質解析 , pp.48-54 in ここまで進んだバイオ
センシング・イメージング － 1 分子から細胞，脳まで（日本化学会編集）化学同人（2012）.
福間剛士
4.6 節，原子間力顕微鏡 , pp.88-91 in 先端バイオマテ
リアルハンドブック（秋吉一成 , 石原一彦 , 山岡哲
二 監修）NTS（2012）.

特許，実用新案
安藤敏夫，福田真悟
走査型プローブ顕微鏡 , 特願 2014-194987（2014）.
淺川雅，福間剛士，小林大貴
走査型プローブ顕微鏡用カンチレバー及び走査型プ
ローブ顕微鏡，特願 2014-031312（2014）.
本棒享子，大橋健也，池田光晴，福間剛士，小林成貴，
尾形奨一郎
液中電位計測技術を用いた金属の耐食性評価方法及び評価装置，PCT/JP2013/069728（2013）.
福間剛士，宮田一輝
信号検出回路及び走査型プローブ顕微鏡，特願
2013-070575（2013）.

‒ 288 ‒