金沢大学ナノ生命科学研究所（奥笔滨-狈补苍辞尝厂滨）のホルガー?フレクシグ特任准教授、杏Mapトランスフォーマティブ生命分子研究所（奥笔滨-滨罢产惭）／杏Map大学院理学研究科／理化学研究所计算科学研究センター（搁-颁颁厂）のフロハンス?タマ教授、理化学研究所计算科学研究センター（搁-颁颁厂）の宫下治上级研究员を中心とする共同研究チームは、高速原子间力顕微镜（高速AFM）（※1）で得られた実験データをもとに、生体分子がどのように動くのかを原子レベルで理解するための、新しい解析手法（融合的モデリングワークフロー）の開発に成功しました。
高速AFMは、生体分子の動作を直接観察できる唯一の技術ですが、空間分解能の制約により原子レベルでの理解には限界がありました。本研究では、AFMトポグラフィ画像からタンパク质の動的な三次元原子構造モデルを推定できる新しい計算フレームワークが開発されました。この手法は、既知の静的構造を基に構造変化を推定し、実測画像に最も一致する原子モデルを再構築するものです。さらに、AFM画像解析ソフトウェアに実装することで、実測データから直接、原子レベルの構造ダイナミクスを推定できるようになりました。さらに、本手法は非常に巨大なタンパク质集合体にも適用可能であり、それらのタンパク质集合体についても高速AFM動画から原子レベルの動的分子動画を再構築することに成功しました。
ここでの开発は将来、私たちの体の中で日夜行われている、生物学的プロセスをナノスケールで解明することに広く活用されることが期待されます。
本研究成果は、2025年9月18日（现地时间）に米国科学誌『ASC Nano』のオンライン版に掲载されました。
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※1 高速原子间力顕微镜（高速AFM）
试料の表面を直径数ナノメートルの鋭い针（探针）でなぞることで、探针に加わる力の変化を计测し、试料表面の形状を可视化する接触型顕微镜。溶液中にある生体分子を、ナノメートルの空间分解能と高い时间分解能（最速33フレーム/秒）でスキャンすることが可能であり、试料の构造と动きの両方を可视化することができる。
雑誌名：ACS Nano
論文名：Flexible Fitting to Infer Atomistic-Precision Models of Large-Amplitude Conformational Dynamics in Biomolecules from High-Speed Atomic Force Microscopy Imaging
（高速原子间力顕微镜イメージングで得た生体分子の大きな構造動態に関する原子レベル精度モデルを推定するためのフレキシブルフィッティング法）
著者名：Romain Amyot, Osamu Miyashita, Xuan Wu, Kazusa Takeda, Noriyuki Kodera, Hiroki Konno, Florence Tama, Holger Flechsig
（ロメン?アミヨ、宮下 治、ウー?シュアン、武田 春冴、古寺 哲幸、紺野 宏記、フロハンス?タマ、ホルガー?フレクシグ）
掲载日时：2025年9月18日にオンライン版に掲载
顿翱滨：10.1021/补肠蝉苍补苍辞.5肠10073
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