“Dynamical Ordering & Integrated Functions”
Newsletter Vol. 26

October, 2015

業績紹介：高分子鎖の機械的結合による分岐-線状トポロジー変換"Star/Linear Polymer Topology Transformation Facilitated by Mechanical Linking of Polymer
Chains"Daisuke Aoki, Satoshi Uchida, and Toshikazu Takata

Angew. Chem. Int. Ed., 54, 6770-6774,(2015), DOI: 10.1002/anie.201500578

高田十志和（東京工業大学・
有機・高分子物質専攻・
A01 公募研究代表者）

高分子は同じ組成であっても、線状・分岐状・環状などその一次構造（トポロジー）の違いにより異なる
構造や物性を示す。例えば、線状と分岐状の高分子の場合、溶液状態では広がりや粘度が異なり、固体状態
では結晶性や絡まり合いが異なるために強度も異なる。
もし、特定の刺激に応じてトポロジーが変化する高分子が生まれれば、トポロジーに依存した特性を示す新
しい刺激応答材料となる。しかし、1 つの分子で複数の構造を相互変換できるものは存在しない。そこで筆者らは、動的なコンポーネントを有するロタキサン構造に注目し、ロタキサン構造を高分子鎖の連結点に有する空間結合型分岐高分子をデザインした。ロタキサン構造をもつ高分子はポリロタキサンと呼ばれ、すでに多くの研究があるが、低分子のロタキサンのように任意に構成成分の数や運動性が制御可能なポリロタキ
サンはこれまでなかった。筆者らはクラウンエーテル/
アンモニウム塩型ロタキサンの合成法を高分子へと展開することで、高分子鎖 1 本に 1 つの輪成分が導入された高分子[2]ロタキサンの合成法を確立し（ ACS
Macro Lett., 2013, 2, 461-465）、さらにクラウンエーテ
ル/アンモニウム塩、クラウンエーテル/ウレタン結合という 2 つの引力的相互作用を利用することで構成成分の位置を制御することにも成功している（Polym. J.,
2014, 46, 546-552）。本論文では、分岐状と線状の高分子の相互変換とそれに基づくマクロな物性変換について述べている。すなわち、2 つの重合開始点を有する
アンモニウム塩と 1 つの重合開始点を有するクラウン
エーテルから成る貫通錯体(3-OH)を重合の開始剤とし、その 3 つの重合開始点からポリマー鎖を成長させた後、成長末端（OH）を嵩高いイソシアネートで封鎖する ことにより 軸末端にウレタ ン結合を導 入した(Star)。続いて、アンモニウム塩部位をアセチル化することでクラウンエーテルとの相互作用を切断した。
アセチル化により相互作用する場所を失った輪成分は、次に相互作用しやすいウレタン末端上へ移動し、分岐構造から線状構造へとトポロジー変換された（Linear）。
モデルポリマーとして合成した分岐状、線状の共有結合型高分子とトポロジー変換前後の溶液物性がよく一致したことも高分子鎖のトポロジー変換を裏づけた。
本研究は、ロタキサン構造の動的特性を高分子と結びつけることにより、ミクロな分子構造変換を、マクロな物性変換に結びつけたもので、高分子のトポロジー
変換を利用した刺激応答材料の初めての例であるとともに、動的な秩序制御による機能発現に関する重要な知見を与えるものと期待される。

図 1(a)合成スキーム。(b)トポロジー変換の模式図。

1

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October, 2015

業績紹介：メガダルトンオーダーの超巨大蛋白質会合体の X 線結晶構造解析"Crystal Structure of the 3.8 MDa Respiratory Supermolecule Hemocyanin at 3.0 Å Resolution"
Zuoqi Gai, Asuka Matsuno, Koji Kato, Sanae Kato, Md Rafiqul Islam Khan, Takeshi Shimizu, Takeya
Yoshioka, Yuki Kato, Hideki Kishimura, Gaku Kanno, Yoshikatsu Miyabe, Tohru Terada, Yoshikazu
Tanaka, and Min Yao
Structure, in press, (2015)"Crystallization and Preliminary X-ray Crystallographic Study of a 3.8-MDa Respiratory
Supermolecule Hemocyanin"
Asuka Matsuno, Zuoqi Gai, Miyuki Tanaka, Koji Kato, Sanae Kato, Tsuyoshi Katoh, Takeshi Shimizu,
Takeya Yoshioka, Hideki Kishimura, Yoshikazu Tanaka, and Min Yao
J. Struct. Biol., 190, 379-382, (2015), DOI: 10.1016/j.jsb.2015.04.015

田中良和（北海道大学大学院先端生命科
学研究院・A01 公募研究代表者）のものでは、様々な糖鎖が混在していたことから、スルメイカでのみ結晶が得られたのは、糖鎖修飾の均一性が高かったためと考えている。次に、我々は良質な結晶の作製に向け、精製条件を検討した。驚いた事に、イカの血液は青い。それは、軟体動生け捕りしたスルメイカから採取した血リンパを、精物はヘモシアニンという銅含有蛋白質を用いて酸素を製せずに用いる事で最も良い結晶を得る事ができた。

運搬するためである。ヘモシアニンは青いだけでなく、更に、個体により結晶の質が大きく異なる事が判明し、巨大超分子会合体であるという大きな特徴がある。イ

2014 年 11 月に採取した 1 つの個体から良質な結晶をカ由来ヘモシアニンは、約 50kDa の機能ドメインが 8得ることができた。

個連結した約 400kDa のポリペプチドの 10 量体であり、このような試行錯誤を経て、最終的に 28,470 残基、

その分子量は 3.8MDa に及ぶ。興味深いことに、ヘモシ

80 の Cu2O2 クラスター、50 個の糖鎖修飾により構成さアニンはその大きさを利用し、ハプテンのキャリア蛋

れる、10 量体のヘモシアニンの全体構造を決定した。

白質やワクチン投与の際の免疫活性化剤として用いら明らかになった構造からは、80 個の類似した機能ドメれている。このように医工学的に応用される一方で、インがメガダルトンオーダーの超巨大分子へと階層的

その分子レベルでの解析は驚くほど進んでいない。こに会合する機構や、糖鎖修飾のサブユニット会合やアれは、その大きさと解離しやすい性質から、これまで

ロステリック効果への関与、分子進化の過程が明らかのヘモシアニンの構造学的研究は電子顕微鏡による低になった。

分解能の解析が中心であったためである。本研究では、
X 線結晶構造解析により、3.8MDa のスルメイカ由来ヘモシアニンの全体構造を 3.0Å の分解能で決定した。
我々はまず、北海道近海で得られるスルメイカ、ヤリイカ、ミズダコのヘモシアニンを用いて結晶化スクリーニングを行った。その結果、スルメイカヘモシア
ニンでのみ結晶を得る事ができた。糖鎖修飾を調べた
ところ、スルメイカヘモシアニンでは全糖鎖の 90％以
上が 2 種類の糖鎖だけで占められていたのに対し、他

図 1：スルメイカヘモシアニンの全体構造

2

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October, 2015

業績紹介：固体 NMR と分子動力学計算による抗生物質アラメシチンのリン脂質二分子膜中での構造と配向の解明
二量体形成を阻害する化合物の作用原理の解明
Ump1
は天然変性タンパク質だった"Structure and Orientationof Antibiotic
Peptide Alamethicin in Phospholipid Bilayers as
Revealed by Chemical Shift Oscillation Analysis of Solid State Nuclear Magnetic Resonanceand Molecular Dynamics Simulation"
Takashi Nagao, Daisuke Mishima, Namsrai Javkhlantugs, Jun. Wang, Daisuke Ishioka, Kiyonobu
Yokota, Kazushi, Norisada, Izuru Kawamura, Kazuyoshi Ueda, and Akira Naito
Biochim. Biophys. Acta-Biomembrane, 1848, 2789-2798,(2015),
DOI: 10.1016/j.bbamem.2015.07.019

内藤 晶（横浜国立大学大学院工学研究院・A01 公募研究
代表者）

写真

本研究では固体 NMR を用いて各アミノ酸残基のカルボニル炭素の 13C NMR スペクトルの異方性を観測し、化学シフト振動パターンをプロットした（図１）。
このとき、液晶状態の脂質二分子膜に結合したペプチ
ドは脂質二分子膜法線の周りを回転している運動状態であることを考慮した解析を行った。このプロットから、N-端はヘリックスを形成しており、ヘリックス

アラメシチンは Trichoderma viride 由来の抗生物質で軸は膜法線から 17傾いており、C-端は 310-ヘリックスあり、２０アミノ酸残基から形成されている。そのアを形成して、そのヘリックス軸は膜法線から 32傾い

ミノ酸配列は、た構造と配向を持つことが判明した。この情報と４点

Ac-Aib-Pro-Aib-Ala-Aib-Ala-Gln-Aib-Val-Aib-Gly-Leu-Aの C-N 原子間の距離制約条件を用いて、図２に示すア

ib-Pro-Val-Aib-Aib-Gln-Gln-Phol であり、８つの Aib を

ラメチチンの動的な膜結合 NMR 構造を決定した。こ含んでいるのが特徴である。アラメシチンは電位駆動の結果、折れ曲がり角が 165であることも判明した。

型イオンチャネル活性を持っていることが知られておリン脂質二分子膜中でのアラメシチンの構造を分り、アラメチシンの膜に対する配向や構造の精密解析

子動力学計算によっても決定した。この結果、40 ns

はイオンチャネル活性を理解するのに重要である。

計算後の MD 構造は図２に示すように固体 NMR 構造と非常によい一致が見られた。

図１：アラメチシンの各カルボニル基の化学シフト
異方性のプロット（化学シフト振動パターン）

図２：リン脂質二分子膜に結合したアラメチシ
NMR 構造（左側）と MD 構造（右側）3“Dynamical Ordering & Integrated Functions”
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October, 2015

業績紹介：光応答性一酸化炭素放出タンパク質ケージによる細胞機能制御"A Photoactive Carbon-Monoxide-Releasing Protein Cage for
Dose-Regulated Delivery in Living Cells"
Kenta Fujita, Yuya Tanaka, Satoshi Abe, and Takafumi Ueno
Angew. Chem. Int. Ed., (2015), DOI: 10.1002/anie.201506738

上野隆史（東京工業大学 大学院生命理工学研究科・A02 公募研究代表者）

我々の体内には、呼吸系において利用されている酸素以外にも、一酸化炭素(CO)や一酸化窒素(NO)、硫化水素(H2S)などの生体ガス分子が存在する。生体ガス分
子は、細胞内で金属タンパク質などに結合することによって、シグナル伝達分子として機能し、細胞保護作用を示す。これらガス分子の中でも特に CO ガスは、反応性が低く、細胞内での挙動を追跡することが困難であり、詳細なシグナル伝達機構が明らかにされていなかったが、近年、CO 放出分子(CO releasing molecules;
CORMs)と呼ばれる金属カルボニル錯体からの CO 放出反応を利用して、細胞内へ CO を輸送する手法が開発され、徐々に機能が解明されてきた。しかし、CORMsの細胞内での反応性を人工的にコントロールすることは困難であり、CO 放出のタイミングや量と細胞機能との関連を見出すことは達成されていなかった。
そこで本研究では、光に応答して CO を放出するマンガンカルボニル錯体（図 1a）の細胞内輸送に着目し、CO の放出のタイミングや量をコントロールすることを目指した。我々のグループは以前の研究で、かご型タンパク質集合体フェリチン(Ferritin, Fr)（図 1b）へ
CORMs を内包することで、金属錯体の細胞への低い取り込み効率や細胞内での低い安定性が改善されることを見出しており、マンガンカルボニル錯体をフェリチン内部に集積させた複合体(MnCOFr)による、細胞
内光応答性 CO 放出系の構築を行った。
pH 8 の緩衝溶液中で MnCOFr を合成し、タンパク質単結晶 X 線結晶構造解析により、Fr 内部への Mn の集積を確認した（図 1c）。また、赤外分光により CO
リガンドの配位構造も同定した。CO 放出特性を評価したところ、可視光の照射時にのみ複合体から CO が放出され、照射時間に依存して放出量が変化することを見出した（図 1d）。MnCOFr をヒト胎児腎臓細胞（HEK293 細胞）へ導入し、CO 検出蛍光プローブを用いた細胞イメージングを行ったところ、細胞内環境においても可視光に応答して CO が放出されることが確認された。そこで、細胞内での機能を評価するために、抗炎症作用を示す核転写因子 nuclear factor B (NF-B)の活性変化に着目した。NF-B 活性化サイトカインである tumor necrosis factor  (TNF-)の存在下、光照射によって、CO 放出タイミングと量を変化させることで、CO の NF-B 活性化に対する影響を評価した。実験結果として、NF-B を効率的に活性化させるには、（１）
CO による信号が伝達された後に、NF-B の活性化因子である TNF-の刺激が加えられることと、（２）より多くの CO が放出されることが重要であると分かった。これらの効果は、マンガンカルボニル錯体のみでは見出されなかったことから、光刺激による CO 放出とフェリチンによる輸送を組み合わせることではじめて、細胞内シグナル伝達のスイッチとして機能するような分子の開発に成功したといえる。今後は、TNF-
と NF-B 以外のシグナル伝達系に視点を変え、より詳
細に CO の作用機構を明らかにしていく。

図 1：(a)マンガンカルボニル錯体の構造、(b)アポ Frの X 線結晶構造。(c) MnCOFr の X 線結晶構造。(d)光照射時間に対する CO 放出量の変化。

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October, 2015

業績紹介： PDI の酸化還元状態に依存した基質認識メカニズムの構造基盤"Structural Basis of Redox-dependent Substrate Binding of Protein Disulfide Isomerase"
Maho Yagi-Utsumi, Tadashi Satoh, and Koichi Kato
Scientific Reports, 5:13909,(2015), DOI: 10.1038/srep13909

矢木真穂（自然科学研究機構 岡崎統合
バイオサイエンスセンター・A03
計画研究分担者）た。さらに、X 線結晶構造解析により、酸化型 PDI とαSN の複合体の構造を得ることに成功し、両者の相互作用様式を原子レベルの分解能で解明した。これらの結果から、PDI は活性部位の酸化還元状態に依存してドメイン配置をダイナミックに変化させることにより、

佐藤匡史（名古屋市立大学・A03 計画研究分担者）

基質結合部位の溶媒への露出を制御しており、開構造をとる酸化型 PDI に捕捉された基質は、PDI が閉構造をとるとともにリリースされるメカニズムを提唱するに至った（図 1）。

加藤晃一（自然科学研究機構 岡崎統合
バイオサイエンスセンター・A03
計画研究代表者）

今後は、さらに、PDI 上の活性部位のミクロな環境
変化が、どのようにドメイン空間配置の変動というマクロな変化を引き起こすのか？というミクロ変化とマクロ変化の相関、およびその過程を解明することが重要な課題であると考えている。

マルチドメインタンパク質は、分子内の複数のドメインが協調的に働くことにより、生物学的な機能を発揮している。また、こうしたタンパク質では、ドメイン間の相対配置が変わるような大規模かつダイナミッ
クなコンフォメーション変化がしばしば起こり得る。
したがって、マルチドメインタンパク質のダイナミッ
クな立体構造変化のドライビングフォースやエナジェ
ティクスの詳細、さらに、そうした構造変化と機能発現との関連には興味が持たれる。そこで本研究では、
マルチドメインタンパク質である小胞体のフォール
ディング補助酵素プロテインジスルフィドイソメラー
ゼ（PDI）および天然変性タンパク質である α シヌク
レイン（αSN）をモデル系として、X 線結晶構造解析
および NMR 分光法を用いて、分子シャペロンの基質
認識メカニズムの構造基盤を解明することを試みた。

図 1：基質の結合は PDI の活性部位の酸化還元状態にNMR 解析の結果、αSN はアミノ酸配列上で N 末端

依存しており、ドメイン間が開いた構造、すなわち、領域に位置する疎水性残基クラスターを介して、PDI

疎水界面が溶媒に露出した酸化条件下においてのみ基の基質結合部位に結合し得ることが明らかとなった。

質と相互作用することが明らかとなった。実際、還元

ただし、この結合は PDI の活性部位の酸化還元状態に型 PDI の構造上に基質を配置すると、b’ドメイン上の依存しており、基質結合部位の疎水性パッチが溶媒に基質は a’ドメインとぶつかることが X 線結晶構造解

露出した酸化条件下においてのみ相互作用が観察され析の結果から示された。

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業績紹介：筒状の湾曲芳香族炭化水素分子の動的挙動を分子設計によって制御することに成功"Belt-Shaped Cyclonaphthylenes"

Zhe Sun, Parantap Sarkar, Takuya Suenaga, Sota Sato, and Hiroyuki Isobe
Angew. Chem. Int. Ed., in press, (2015), DOI: 10.1002/anie.201506424
イラルインデックスを有する 2 種類のジアステレオ

佐藤宗太（東北大学 WPI-AIMR・A02
計画研究代表者）

マー構造が決定され、キラルかつヘリカルなカーボン
ナノチューブの部分構造であることがわかった。
また、紙面の都合上、詳細は省略するが、隣接する
ナフタレン同士をメチレン鎖（-CH2CH2-）リンカーで本来、平面構造をもつ芳香族化合物を湾曲するよう接続した b-[8]CaNAP を設計して合成したところ、動に環状化させると、歪みによる特異なダイナミクスが的な挙動がリンカーによって制御され、強固に筒状構生じる。この動的構造と縮退した電子状態とが示す、造を維持できることがわかった。

特徴ある分子認識能の発現に興味をもって研究を進めてきている。ベンゼンが環状に連結された化合物の合成研究は多くなされてきているが、ナフタレンの環状化は我々の研究グループが合成した 1 例を含めても 2
例しか知られておらず、いずれもカーボンナノチュー
ブのような筒状の湾曲構造をとらない。今回、ナフタ
レンの 2,6-位(amphi 位)を共有結合で連結することで、
環状 8 量体の[8]cyclo-amphi-naphthylene ([8]CaNAP)の合成に成功し、筒状構造をとることを明らかにできた。
スキーム 1 に示す方法で、u-[8]CaNAP を合成することができた。鍵となるのは、歪みがない白金の四核錯

スキーム 1：u-[8]CaNAP の合成ルート。

体 4 を経由し、一段階の還元的脱離反応によって湾曲した最終生成物を得る点である。u-[8]CaNAP の結晶化を検討したところ、およそ 0.14 × 0.02 × 0.01 mm3 の単結晶が得られた。–178 °C でクライオマウントした試料に対して、放射光 X 線を用いた単結晶構造解析を行うことで、その湾曲した構造を明らかにすることができた（図 1）。なお、測定は KEK フォトンファクトリー
の PF-AR NE3A ビームラインで行った。構造は一見すると単純であるが、分子量が 1,000 を越え、分子直径はおよそ 1.7 nm にも及び、筒状構造の内部に溶媒分子がディスオーダーして配置されることから高分解能なデータを得ることが難しく、さらに軽元素だけからな

図 1：放射光 X 線構造解析によって決定された、るために回折強度が弱いことも回折実験を難しくした。

u-[8]CaNAP の構造。再結晶溶媒：(a) i-PrOH/CHCl3; (b)解析の結果、図 1 に示すように、(13,11)と(14,10)のカ

hexane/CHCl3。

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業績紹介：たった４度の配位子の折れ曲がり角の違いで
36 成分錯体/72 成分錯体の構造の切り替えに成功"Finely Resolved Threshold for the Sharp M 12L24/M24L48 Structural Switch in Multi-Component
MnL2n Polyhedral Assemblies: X-ray, MS, NMR, and Ultracentrifugation Analyses"

Hiroyuki Yokoyama, Yoshihiro Ueda, Daishi Fujita, Sota Sato, and Makoto Fujita
Chem. Asian J., 10, 2292-2295, (2015), DOI: 10.1002/asia.201500519
た。特に、72 成分からなる Pd24L48 錯体は、斜方立方佐藤宗太（東北大学 WPI-AIMR・A02
計画研究代表者）

八面体（rhombicuboctahedron）型の錯体骨格全体が 4箇所にディスオーダーし、重なり合いにより配位子や金属イオンの占有率が変化するため、解析は困難を極めたが、最終的に理にかなった精度で構造解析を完了

両端に金属イオンへの配位部位を持つ、折れ曲がっすることができた。

た有機配位子(L: ligand)と、Pd(II)イオンとの秩序化を

なお、本研究では、A02 班の平岡秀一先生と共同で使った多成分からなる錯体分子の化学を研究してきて超遠心解析を実施し、本成果に至ったことを付記する。

いる。これまでに、折れ曲がりの角度を徐々に大きくすることで、PdnL2n 組成(n = 6, 12, 24, 30, 60)の球状錯体分子が得られることを見いだしてきている。
今回、有機合成の手法によって、折れ曲がり角度を
精密に微調整できるように配位子を分子設計すること
で、36 成分からなる Pd12L24 錯体と 72 成分からなる
Pd24L48 錯体との構造が切り替わる現象を精査した。炭
素-炭素間結合、炭素-窒素間結合、窒素-窒素間結合の結合長のわずかな差を考慮し、理論計算による予測を行うことで、標的とする有機配位子を設計し合成した．
得られた配位子と Pd(II)イオンとの秩序化を検討した
結果、わずか 4 度の違いで、生成物の構造が切り替わ

スキーム 1：36 成分錯体 3 と 72 成分錯体 4 の合成ルー

り、かつその収率はいずれも 100%であることを見いト。出発物質の折れ曲がり角度がたった 4 度違うだけだした（スキーム 1）。

で、生成物の構造が大きく切り替わった。

生成物の構造は、各種分析法により確認し、最終的に単結晶 X 線構造解析によってその立体構造を明らかにできた（図 1）。分子量・分子直径ともに非常に大きく、また中空の錯体内や錯体間に多数のディスオー
ダーした溶媒分子が含まれるために、高分解能な回折点を観測することが難しく、X 線照射による試料損傷も著しい結晶試料であった。そのため、回折実験はKEK フォトンファクトリーの PF-AR NE3A ビームラ

図 1：放射光 X 線構造解析によって決定された錯体のイン、および SPring-8 の BL38B1 ビームラインで行っ

分子構造。

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October, 2015
業績紹介：鞭毛の振動運動を担うモーター分子ダイニンの出す力は外力に依存して方向が切り替わる"Dynein Arms Are Strain-Dependent Direction-Switching Force Generators"
Chikako Shingyoji, Izumi Nakano, Yuichi Inoue, and Hideo Higuchi
Cytoskeleton, in press, (2015), DOI: 10.1002/cm.21232

真行寺千佳子（東京大学・大学院理学系研
究科・生物科学専攻・A03
公募研究代表者）

真核生物の鞭毛の特徴である振動運動を生み出しているのは、鞭毛軸糸を構成する微小管（ダブレット）
上に並ぶダイニン分子の高度に組織化された運動制御機構である。ダイニンは、ATP を加水分解して力を出し微小管上を動くだけでなく、外部から与えられる力
学情報に反応する。したがって、ダイニン分子自体が、鞭毛の振動運動の制御の基本を担う可能性がある。注
目される点は、ダイニンの力発生の方向が切り替わるか否かである。ダイニンは、通常、微小管のマイナス
端方向へと移動するように力を出すが、これを順方向とした時に、逆方向へ動くような力発生をするのだろうか。もしそうだとすると、それはどのような時に起こるのだろうか。
本論文では、ウニ精子鞭毛のダイニンの出す力を２つの手法で測定し、力の方向が切り替わること、切り替えには、外部から一定方向の力が加えられることが重要であることを見いだした。鞭毛から単離精製したダイニンを用いた力測定では、図 1A のように、直径 1μm のビーズにつけたダイニンを微小管に作用させた
時の力を光りピンセットを用いてナノ計測した。この
結果、ダイニンは一方向に力を出すだけでなく、両方向に変動する力の発生が見られた。しかし、高い周波数の振動（Nature, 1998）は見られなかった。２つ目の手法では、図 1B のようにダブレット上に並んだダイニンを用いた。鞭毛から滑り運動により取り出したダ
ブレットをガラス上に固定し、ダブレット上のダイニン分子に直角に微小管を作用させ、微小管につけたビーズを操作してダイニンの出す力を計測した。図
1B-D では右方向が、グラフでは正の方向が微小管のプ
ラス端方向に対応する。溶液中の 1 mM cagedATP からUV 照射により ATP を投与し、ダイニンによる力をナノ計測した。図 1B は、通常の順方向の力発生（a→b）を示す。

ダブレット上のダイニンによる力測定においても周期的切り替えが見られ、高い周波数の力の振動も両方向で記録された。逆方向の力発生は、単独で見られることもあったが、頻度は低かった（4%）
。しかし、顕微鏡ステージを動かしてダイニンに外力を与えると、その後の方向逆転の頻度が上がることがわかった（28%,n=63）
。さらに、外力を与える向きが微小管のマイナス
端方向の場合は、逆向きの力発生はわずかに高まる（11%）のに対し、外力がプラス端方向に与えられると（図 1C，D）逆向きの力発生頻度は増大した（42%, n=26）。
この結果は、ダイニンが、多様な力発生モードをもつ分子であり、力学的変形を感知して力の方向を切り替えること、この切り替えが、鞭毛の振動機構の基本であることを示す。

図 1：ダイニン分子の力の測定（模式図）と力発生。
単離ダイニン(A)とダブレット上のダイニン(B-D)。

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上野班員の研究成果が掲載される
A02 公募研究代表者の上野隆史班員の研究成果が化学工業日報(9 月 11 日)に掲載されました。

9

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October, 2015

最近の動き

5.

H. Shibata, H. Tsuchikawa, T. Hayashi, N.
Matsumori, *M. Murata, T. Usui.

雑誌論文“Modification of bafilomycin structure to1.

J. Sawada, D. Aoki, S. Uchida, H, Otsuka,

efficiently synthesize solid-state NMR*T. Takata, “Synthesis of Vinylic

probes that selectively bind to vacuolar-type

Macromolecular Rotaxane Cross-linkers

ATPase.“ Chem. Asian J. 10, 915-924,

Endowing Network Polymers with(2015), 10.1002/asia.201403299

Toughness” Acs Macro Lett., 4, 598-601,(2015), 10.1021/acsmacrolett.5b00242
2.

R. Sasaki, S. Kitazawa, R. Kitahara, H.

6.

Matsumori, F. Sato, *M. Murata, J. Ando, H.

Nakazawa, Y. Tanaka, I. Kumagai, M.
Umetsu, *K. Makabe,

Yamakoshi, K. Dodo, M. Sodeoka. “Novel“Zinc ion-binding

Raman-tagged sphingomyelin that closely

activity of an anti-ZnO VHH antibody, 4F2”,

mimics original raft-forming behavior.”

Chem. Letters, in press, (2015),

Bioorg. Med. Chem. 23, 2989-2994, (2015),

10.1246/cl.150537
3.

J. Cui, S. Matsuoka, M. Kinoshita, N.

10.1016/j.bmc.2015.05.014

K. Oshima, A. Shigeta, Y. Makino, *I.
Kawamura, T. Okitsu, A. Wada, S. Tuzi, T.
Iwasa, *A. Naito, “Characterization of
Photo-intermediates in the Photo-reaction

7.

Murata. “Orientation and Order of the Amide

Pathways of a Bacteriorhodopsin Y185F

Group of Sphingomyelin in Bilayers

Mutant Using in Situ Photo-irradiation

Determined by Solid-State NMR.” Biophys.

Solid-state NMR Spectroscopy”, Photoche.

J. 108, 2816-2824, (2015),

Photobiol. Sci., 14, 1694-1702, (2015),

10.1016/j.bpj.2015.05.011

10.1039/c5pp00154d
4.

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