(AMED)の研究グループは,筋収縮の機能単位であるサルコメア構造の一部となる分子ナノシステムを設計し,収縮中のモーター分子の動態を世界最高の解像度で直視することに成功した(ニュースリリース)。筋収縮の分子機構に関する研究は70年以上の歴史があるが,収縮の瞬間におけるモーター分子の動態を直接的に捉えることはできていなかった。(高速AFM)による画像化とレーザー暗視野顕微鏡による超高速観察を行なった。filament)を設計した。filamentに沿ってアクチンフィラメントが滑るときの筋肉ミオシンの分子形状を,高解像度で画像化することに世界で初めて成功した。ミオシンの「レバーアーム」と呼ばれる部位が収縮時に2段階で構造変化を起こし力が発生することで,十分な収縮が引き起こされる。filament内の別のミオシンの影響を受け,1段階目の構造変化によって力が発生し停止したまま運動を終了したり(収縮),1段階目の力が発生した後に逆方向に構造変化し,力が発生する前の構造に戻り(弛緩),再度,構造変化を起こして力が発生したりする(収縮)など,柔軟なダイナミクスを持ちながら収縮を引き起こしていることが分かった。filamentの一部に,アクチンと安定な結合を保持するタンパク質を導入することで,ミオシンがアクチンから外れにくい状態を作れるよう設計した。レーザー暗視野顕微鏡と高速撮影カメラを用いて,収縮の瞬間におけるミオシン分子の動きを世界最高の時間分解能で直接的に捉えることに成功した。マイクロ秒の時間分解能で動きを捉えると,ミオシン分子がアクチンフィラメントに沿ってランダムに動きながら,収縮に必要な構造変化を起こすための最適な場所を探索しているのが分かった。ランダムな動きから方向性を持って最終的な着地点を選んでおり,「ブラウニアンラチェットと呼ばれる機構」が働いていることも分かった。この研究成果は,直接的にモーター分子の機能を制御する低分子化合物の効果を精密に分析することを可能にし,新たな心不全治療薬の開発に貢献すると期待できるとしている。光ファイバ通信技術に焦点をあて、研究開発の変遷、要素デバイス、WDMやデジタルコヒーレント伝送技術に至るシステムに必須技術を分かりやすく解説。X線、レーザー、オプティクスなどの技術分野が一堂に会する専門展です。求職者と求人企業、双方によりメリットのある「採用・就職」のお手伝いをいたします。