倉持 昌弘

くらもち まさひろ
Masahiro Kuramochi
東京大学大学院新領域創成科学研究科
助教
A02

専門分野生物物理
公募班(2020-2021)

時分割回折X線ブリンキングによるソフトクリスタル動的特性観測

キーワード
X線回折、時分割計測、結晶粒子動態、格子ダイナミクス、ソフトクリスタル

研究概要

時分割回折X線ブリンキング法(Diffracted X-ray Blinking, DXB)は、単色X線を利用したラウエ回折像を高速時分割計測することで、対象試料のナノスケールダイナミクスを取得できる計測法です。本課題では、DXB法をソフトクリスタルに適用し、結晶自身の回折輝点を利用したラベルフリー結晶動態計測を行ないます。マクロ力学制御場でのソフトクリスタルの動的特性を、結晶粒子集合体の運動と、結晶格子面の構造ゆらぎという異なる空間スケールで明らかすることを目指します。DXB法は、実験室レベルから放射光施設までで利用できる汎用性の高い計測法です。スクリーニング的な試料選択、計測条件選定をラボ内で網羅検証します。現状のDXBに、ベイズ推定やスパースモデリングなど高次データ解析法を導入し、運動成分の検出限界向上にも取り組みます。また、ラボ実験データに基づいて、放射光を利用した超高分解能計測にも取り組み、ソフトクリスタルの構造特異的な動的性質を捉えます。

ラボX線を利用したDXB計測
DXBによる結晶動態計測

研究業績

査読付発表論文

A02-31

  1. "Diffracted X-ray blinking measurements of interleukin 15 receptors in the inner/outer membrane of living NK cells" J. Chang, Y. Baek, I. Lee, H. Sekiguchi, K. Ichiyanagi, K. Mio, S. Nozawa, R. Fukaya, S. Adachi, *M. Kuramochi, *Y. C. Sasaki, Biochem. Biophys. Res. Commun., 556, 4, 53-58 (2021).
  2. "Dynamic Motions of Ice-Binding Proteins in Living Caenorhabditis elegans Using Diffracted X-ray Blinking and Tracking" *M. Kuramochi, Y. Dong, Y. Yang, T. Arai, R. Okada, Y. Shinkai, M. Doi, K. Aoyama, H. Sekiguchi, K. Mio, S. Tsuda, *Y. C. Sasaki, BBRep., 29, 101224 (2022).
  3. "Laboratory Diffracted X-ray Blinking to Monitor Picometer Motions of Protein Molecules and Application to Crystalline Materials" *T. Arai, R. Inamasu, H. Yamaguchi, D. Sasaki, A. Sato-Tomita, H. Sekiguchi, K. Mio, S. Tsuda, *M. Kuramochi, *Y. C. Sasaki, Structural Dynamics, 8, 044302 (2021)領域内共同研究 A02-03 佐藤)
  4. "New family members of FG repeat proteins and their unexplored roles during phase separation" *Y. Shinkai, *M. Kuramochi, *T. Miyafusa, Frontiers in Cell and Developmental Biology, (2021)
  5. "Tilting and rotational motions of silver halide crystal with diffracted X-ray blinking" *M. Kuramochi, H. Omata, M. Ishihara, S. Ø. Hanslin, M. Mizumaki, N. Kawamura, H. Osawa, M. Suzuki, K. Mio, H. Sekiguchi *Y. C. Sasaki, Sci. Rep., 11, 4097 (2021).

報道・アウトリーチ活動・特許・その他

A02-31

  1. 「有機結晶「サリチリデンアミン」が光で超弾性変形する仕組みを早大などが解明」が高知新聞web、信濃毎日新聞web、マイナビニュース等で報道(2022.01.14)
  2. 国内出願:特願 2020-122717 (整理番号2020000127) 、発明者:倉持昌弘、佐々木裕次、三尾和弘、発明の名称:X線を用いた物質評価方法及び物質評価装置
  3. 結晶材料の傾斜、回転運動、格子構造変化を捉える回折X線ブリンキング法を開発した。本成果は、Scientific Reports誌に掲載され(2021, 11, 4097)、日本経済新聞web版、マイナビニュース等web記事で多数報道され、注目されている。

関連ウェブサイト
連絡先
masahiro-kuramochi@edu.k.u-tokyo.ac.jp