2021/03/26
庆应义塾大学
东京理科大学
明治大学
庆应义塾大学理工学部の山本詠士助教、东京理科大学理工学部の秋元琢磨准教授、明治大学理工学部の光武亜代理准教授、ポツダム大学ラルフ?メツラー教授らの研究グループは、溶媒中でのタンパク質構造が長期的な相関を有するゆらぎ（1/fゆらぎ）を示すことで、拡散性の大きさにゆらぎが生じることを発見しました。時間経過とともに変化する拡散係数の大きさがタンパク質の大きさの逆数に比例するというストークス?アインシュタインの式を拡張した関係性を明らかにしました。
近年の研究で、分子の拡散性が时间経过とともに顕着なゆらぎを示す异常拡散现象が报告されてきており、古典的な拡散理论では説明できない物理メカニズムの解明に兴味が注がれています。本研究により、絶え间なく复雑に形が変化する分子の拡散性のゆらぎは、実効的な分子の大きさに起因するという物理メカニズムが示されました。また、细胞内では様々な生体分子が拡散?相互作用をすることで、细胞の机能が维持されています。タンパク质构造の変化は机能の発现と関连していることがわかっていますが、时间経过とともに変化する构造はタンパク质そのものの拡散性にも影响を与えるという新たな意义が示されました。
本研究成果は、2021年3月23日に米国物理学会誌「Physical Review Letters」に掲載されました。また、当学会が主宰するオンラインマガジンでも、本研究成果が紹介されました。
プレスリリース全文は、以下をご覧下さい。