細胞動態計測研究グループ

我々はこれまで１分子イメージング、ナノ操作技術の開発を行い、これらの技術を使って、生物分子モータの働く仕組みを研究してきました。そして、分子モータが熱ノイズを遮断せず、それを上手く使って柔軟に働いている事を明らかにしてきました。そして、さらに細胞の情報処理やヒト脳の視覚認知においてもノイズ（ゆらぎ）が利用されていることが明らかになってきました。この“ゆらぎ”を利用する生物のユニークなメカニズムは、複雑で超大自由度の生命システムを桁違いの省エネで安定に制御することに使っているらしいことも解りました。現在は、ロボットや情報分野の研究者と共同して、この“ゆらぎ”制御の仕組みで、複雑なロボットやインターネットなど情報ネットワークが実際制御出来るかの証明も試みています。こうして、生命システムが、いかに複雑さ（超大自由度）から単純さ（小自由度）を引き出し、その単純さの中で環境や状況変化に柔軟に対応して制御されているかを“ゆらぎ”をベースに明らかにしたいと思っています。

研究テーマ

• １分子ナノイメージング、操作法の開発
• 分子モータのゆらぎと分子モータ間のコヒーレンス
• 動的細胞骨格の再構成
• 単一イオンチャネルのダイナミックス
• 細胞中の蛋白質の構造解析

主要論文

1. S. Nishikawa, I. Arimoto, K. Ikezaki, M. Sugawa, H. Ueno, T. Komori, A. H Iwane, T. Yanagida:
   "Switch between large hand-over-hand and small inchworm-like steps in myosin VI."
   Cell 142(6),879-88 (2010)
2. T. Fujii, A. H. Iwane, T. Yanagida, K. Namba:
   "Direct visualization of secondary structures of F-actin by electron cryomicroscopy."
   Nature 467(7316), 724-8 (2010)
3. Inomata K, Ohno A, Tochio H, Isogai S, Tenno T, Nakase I, Takeuchi T, Futaki S, Ito Y, Hiroaki H, Shirakawa M.:
   "High-resolution multi-dimensional NMR spectroscopy of proteins in human cells"
   Nature 458, 106-109 (2009)
4. M. Iwaki, A. H. Iwane, T. Shimokawa, R. Cooke, T. Yanagida:
   "Brownian search-and-catch mechanism for myosin-VI steps."
   Nature Chem. Biol., 5(6), 403-405 (2009)
5. Y. Komori, A. Iwane and T.Yanagida:
   "Myosin-V makes two Brownian 90o rotations per 36 nm step."
   Nature Str. Mol. Biol. 14(10):968-973 (2007)
6. J. Kozuka, H. Yokota, Y. Arai, Y. Ishii, T. Yanagida:
   "Dynamic polymorphism of single actin molecules in the actin filament"
   Nature Chem. Biology, 2, 83-86 (2006)
7. T. Murata, N. Matsui, S. Miyauchi, Y. Kakita, T. Yanagida:
   "Discrete stochastic process underlying perceptual rivalry."
   Neuroreport, 14, 1347-1352 (2003)
8. H. Tanaka, K. Homma, A. H. Iwane, E. Katayama, R. Ikebe, J. Saito, T. Yanagida and M. Ikebe:
   "The motor domain determines the large step of myosin-V."
   Nature 415, 192-195 (2002)
9. M. Ueda, Y. Sako, T. Tanaka, P. Devreotes and T. Yanagida:
   "Single molecule analysis of chemotactic signaling in Dictyostelium cells."
   Science 294, 864-867 (2001)
10. Y. Sako, S. Minoguchi and T. Yanagida:
    "Single-molecule imaging of EGFR signaling on the surface of living cells."
    Nature Cell Biology 2, 168-172 (2000)

組織