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Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
アクチンに形成される場で無生物は走るか?
Full text link1.アクリルアミドビーズの運動
ミオシンVの頭部に蛍光ラベルすることができ、そのラベルはミオシンVの活性に影響しない。カルシウム存在下では、このラベルされたミオシンVは運動しない。しかし、その系に蛍光性アクリルアミドビーズ(正電荷をもつ)を加えると、そのビーズはアクチンフィラメントに沿って一方向に長距離運動する。この発見は非常に意外なものであったので、間違いない現象であることを確認するために多くの観察を重ねた。その結果、運動速度はミオシンVの数分の1であるものの、間違いなく一方向の運動が起こることを確認できた。ミオシンVとビーズを別の蛍光色素で染色し、それらを同時に観察するために、光学顕微鏡の改造を現在進めている。この顕微鏡観察で、ミオシンVはやはり運動せず、ビーズのみが運動することがはっきりした段階で論文にまとめる。
2.ミオシンVのカルシウム制御
本来の目的とは異なるが、上記の研究に関連してミオシンVの運動活性のカルシウム制御機構についても研究を行った。ミオシンVにカルシウムを加えると、1重鎖当たり1個のカルモジュリンが解離する。従って、6つのIQモチーフのうちこの解離するカルモジュリンを結合する特異的なIQモチーフが存在するはずである。その同定を行った。ミオシンVをプロテナーゼKで消化すると、±カルシウムで異なる部位に切断が起こることを見出した。+カルシウムによりカルモジュリンが解離し、むき出しになったIQモチーフで切断が起こるように思われた。詳しい解析の結果、特異的なIQモチーフと次のIQモチーフの境界付近で切断が起こることが判明した。この現象を利用して特異的IQモチーフが同定でき、2番目のIQモチーフからカルモジュリンが解離することが結論付けられた。この成果はBiochemistry誌に投稿した。研究課題/領域番号:16657043, 研究期間(年度):2004 – 2005出典：「アクチンに形成される場で無生物は走るか?」研究成果報告書 課題番号16657043
（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））
（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-16657043/)を加工して作成金沢大学ナノ生命科学研究所research repor
生物分子モーターの構造・機能の1分子動態解析研究
Full text link(1)アクトミオシンモーターの化学・力学カップリング
基板に固定されたへビーメロミオシン(HMM)上をアクチンフィラメントは滑り運動をする。HMMのATPase反応で獲得された化学エネルギーが力学エネルギーに変換されて、この運動が起こる。滑り速度、滑り運動中にHMMが発生している力が、このATPase反応とどのようにカップルしているかを現象論的に調べた。数種類のMgNTP、種々の二価金属イオンと結合したATPを基質とした場合、イオン強度を変えた場合について、同一条件下でNTPase反応のキネティクス、滑り速度、力を測定した。その結果、滑り速度は√K^A_m>に比例し、力は√/K^A_m>に比例するという実験結果を得た。アクトミオシンATPase反応では、アクチン・ミオシンは多くの時間弱い結合状態にあり、弱い結合状態から強い結合状態への遷移で力発生が起こると考えられる。弱い結合状態では負荷を発生し、この負荷と力が釣り合うことで滑り速度が決まるというモデルを基礎として理論的解析を行った。その結果上記実験結果をきれいに説明できた。過去の多くの実験結果もこの関係を満たすことが確認された。
(2)ミオシンVのプロセッシブ運動の直接観察
ミオシンVはその生化学的性質、細胞内での機能から、プロセッシブモーターであることが示唆されているが、実験的直接証明はなされていない。カルモジュリンを蛍光性カルモジュリンで置換することで、ミオシンV1分子の可視化に成功した。また、アクチンフィラメントの基板への固定方法に工夫を加えた。その結果、個々のミオシンVがアクチンフィラメント上をプロセッシブに運動し、B端まで達する様子が多数観察された。B端でもミオシンVは離れにくく、その結果、B端は時間とともに明るくなっていった。最大滑り速度は2μm/sec、最大ATPase活性は2/secであった。1ATPaseサイクルで500nmも滑ることになる。研究課題/領域番号:11156211, 研究期間(年度):1999出典：「生物分子モーターの構造・機能の1分子動態解析研究」研究成果報告書 課題番号11156211
（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））
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Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Realization of nano-dynamics imaging of protein molecules in extremely soft membrane environments
Full text linkAchievements
As typically exemplified by membrane proteins embedded in extremely soft membranes, there are many biological samples that are still difficult to observe with the current high-speed AFM. To make it possible to perform dynamic imaging of such specimens, we carried out various technical developments. Consequently, we accomplished the following achievements: (a)faster and higher resolution imaging capability of scanning ion conductance microscopy that allows non-contact imaging, as well as Nernst potential microscopy with both fast, high resolution and non-contact imaging capabilities, (b)enhanced low-disturbance imaging capability of high-speed AFM and thus faster imaging performance, and (c)high-speed/high-resolution/non-invasive imaging of very soft/fragile biological samples including liquid droplet-like protein complexes produced by liquid-liquid phase separation, intrinsically disordered proteins, a transporter membrane protein, cancer cells, and others.極めて柔らかい膜環境にあるタンパク質分子のように現状の高速AFMでは観察が困難な試料系が未だ多く存在する。そのような試料系の動態観察を実現するための技術開発を進めた。その結果、 (a)非接触イメージング可能な走査型イオン伝導顕微鏡（SICM）の高速化と高解像化、及び、高解像と高速性を併せ持つ走査型ネルンストポテンシャル顕微鏡（SNPM）、(b)高速原子間力顕微鏡（高速AFM）の低侵襲性能の更なる向上とそれによる更なる高速化、(c)液－液相分離で生ずる液滴様タンパク質複合体、天然変性タンパク質系、トランスポーター膜タンパク質、がん細胞など、極めて柔らかく脆弱な試料系の高解像動態観察を実現した。代表者が開発した高速AFMは、機能動作中のタンパク質分子の構造・プロセスを直接観察できるため、その製品は世界に普及し、従来技術では得られない新しい発見を続々と生んでいる。だが、より脆弱で柔らかいバイオ試料系の観察は困難であるという問題を抱えていた。本研究は、高速AFMの高速性能・低侵襲性能の更なる向上と、SICM（及びSNPM）の高速化・高解像化を実現し、高解像動態観察可能な試料系を大幅に拡大させ得ることを実証した。この成功は、分子・細胞レベルの生命科学研究の今後の発展に大きく寄与するものである。研究課題/領域番号:17H06121, 研究期間(年度):2017-05-31 - 2022-03-31出典：研究課題「極めて柔らかい膜環境にあるタンパク質分子のナノ動態イメージングの実現」課題番号17H06121
（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））
（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-17H06121/17H06121seika/）を加工して作成金沢大学新学術創成研究機構ナノ生命科学研究所research repor
蛍光プローブ走査型ナノ顕微鏡によるタンパク質表面物性の研究
Full text link原子間力顕微鏡(AFM)法は液中にある生体試料の形状をナノメータの分解能で観察できる唯一の方法である。他方、タンパク質の局所に導入した蛍光プローブからの信号(強度やスペクトルなど)の観察によりその局所部位の物理化学的性質を調べることができる。しかし、蛍光法ではごく一部の局所情報しか得られないという重大な欠点がある。AFM探針先端に蛍光プローブを導入し、タンパク質表面上の走査各点で蛍光信号を測定する。その蛍光信号の一意的解釈に基づき、タンパク質表面全体に亙る物理化学的性質をマッピングする。以上が本研究の目指すところである。この目標の実現のために以下の研究を行った。
1.明るい蛍光顕微鏡(Olympus,IX70)に組み込まれたAFM装置の製作。
走査速度を従来のものより十倍程度速くする工夫を行い、装置はほぼ完成した。
2.パルス励起光源の蛍光顕微鏡への組み込み。
3.タンパク質形状とフォトンカウンティングの同時計測のためのプログラムの開発。
4.蛍光性分子1分子からの光子数の測定。
超高圧水銀ランプを光源、フォトマルを検出器として計測したところ、1秒間当たり1万5千個のフォトンが検出器まで来ていることを確認した。但し、フォトマルの量子効率は低く約200個しか検出されなかった。量子効率が80%と高いアバランシェフォトダイオードを購入する予定であったが、価格が3倍以上引き上げられたため入手することができなかった。
5.蛍光性分子数分子の探針先端への導入法の確立。
短いPEGをスペーサーとしてアミノ化した探針に蛍光性分子を導入する方法を確立した。
装置全体はほとんど完成したので、アバランシェフォトダイオードを将来入手することができれば、本研究の目標とするタンパク質表面の物性マップ観察が可能になると期待される。研究課題/領域番号:08680717, 研究期間(年度):1996出典：研究課題「蛍光プローブ走査型ナノ顕微鏡によるタンパク質表面物性の研究」課題番号08680717
（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））
（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-08680717/）を加工して作成金沢大学理学部research repor
Mechanochechemical Coupling in Brain Myosin V
Full text linkミオシンVのプロセッシビティ:基板に固定されたアクチンフィラメントに沿ってミオシンVが1分子で連続的(プロセッシブ)に長距離運動することを明確に証明した。この研究成果を出発点にして本研究は展開された。ミオシンVのプロセッシブ運動の詳細解析:ステップ変位間のDwell TimeのATP濃度依存性を求め、そのヒストグラムを2つの連続反応を仮定して解析した。k_1/[ATP]=0.4s^M^,k_2=18s^を得た。k2はATPase活性1.2s^/headと大きく異なり、2つの連続反応が、律速であるADP放出、ATPの結合という2過程では説明できないことを示した。単頭ミオシンVの調製と性質:+Ca^でのProteinase K処理により単頭(S1)を調製できることを見つけ,S1はプロセッシブでないことを示した。双頭HMMのS1からの再構成:柔らかいPEG鎖2本でS1を繋ぎ双頭HMMを再構成し、片方のネック領域のみを蛍光ラベルして、その蛍光輝点の運動を解析した。このHMMはプロセッシブであり、ステップ変位の大きさは約70nmであった。柔らかい鎖で繋がれた2つの頭部は力学的に緩くしか互いを束縛しておらず、前方の頭部の構造変化により後方の頭部は前方に繰り出されるという所謂Swinging Lever-arm説では説明できない。また、ステップサイズは両頭部が跨げる距離(82+36)nmの2倍にはならずアクチンフィラメントの螺旋ピッチにほぼ一致した。高速AFMによるミオシンVのナノ動態撮影:Caged-ATPからATPを放出する前後のミオシンVの動態を撮影し、ATPの放出と同期して頭部がネックとの境界部で大きく屈曲し1,2秒の内に元に戻ることを見出した。アクトミオシンVの撮影では、片方の頭部がアクチンと結合後速やかに変位運動することを見出した。これもSwinging Lever-arm説では説明できない。無生物(ビーズ)の運動:ミオシンVと直径約3nmのビーズが共存すると、ビーズがアクチンフィラメントに沿ってプロセッシブ運動することを見出した。この現象は、ミオシンVが変位するとき片方の頭部(変位する頭部)がアクチンから解離するというモデルでは説明できない。変位する間アクチンと結合したままであることを強く示唆している。Processivity of Myosin V : We evidenced that single molecules of myosin V move processively along actin tracks attached to a substratum. The present research project was developed based on this finding. Analysis of Myosin V Processive Movement : Dependence on the ATP concentration of the dwell time between adjacent step-wise displacements was obtained. The histogram of the data was analyzed assuming two continuous reaction steps, which resulted in k_1/[ATP]=0.4 s^M^,k_2=18 s^. The value of k_2 is much larger than the ATPase rate, 1.2s^/head. Therefore, the two continuous reactions cannot be interpreted as the ADP-release step and the subsequent ATP-binding step. Preparation and Characterization of Single-headed Myosin V : We found that single-headed myosin V(S1) was able to be prepared by digesting myosin V with proteinase K in the presence of Ca^, and then found that S1 was not processive. Reconstruction of Double-headed HMM from S1 : HMM was reconstructed by linki ng two S1s with two flexible PEG chains. One of the head was labeled with a fluorophore, and then its movement along actin filaments was observed. We found that this HMM was processive, and its step size was about 70nm. The two heads linked via flexible PEG chains do not mechanically constrain each other. In the swinging leverarm model, bending of the leading head is supposed to detach the trailing head from actin and bring it forward. Therefore, the movement of this HMM cannot be accounted for by this model. In addition, the step size(70nm) is much smaller than the maximum span(i.e.,2x(70+36)nm), and approximately coincides with the helical pitch of an actin filament. High-speed AFM imaging of nanometerscale dynamic behavior of HMM : Using a high-speed AFM we imaged myosin V before and after releasing ATP from caged-ATP. We found that the head of myosin V bent quickly soon after releasing ATP, and returned to the original conformation in 1-2s. With acto-myosin V we found following events to take place ; soon after one head of myosin V was attached to an actin filament, the head dislocated along the actin filament. This behavior cannot be explained by the swinging leverarm model. Movement of an inanimate object(bead) : When both beads and myosin V were present, the beads moved processively along actin tracks. This observation cannot be accounted for by a model that assumes detachment from an actin filament of the head that is moving forward, and strongly suggests that the head is moving forward, keeping in contact with an actin filament.研究課題/領域番号:12480198, 研究期間(年度):2000–2002出典：「脳ミオシンVの化学・力学カップリング」研究成果報告書 課題番号12480198
(KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)
本文データは著者版報告書より作成research repor
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Opening up New Structural Biology by High-speed AFM
Full text link三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速AFMと蛍光顕微鏡との複合機を開発し、蛍光像と高速AFM像の同時取得を実現した。課題3では、非接触観察可能な走査型イオン伝導顕微鏡の高速化に向け要素技術を開発し、約100倍の高速化に成功した。We worked on three subjects. In subject 1, we elucidated the functional mechanism of various protein systems by observing their dynamic processes using high-speed AFM (HS-AFM) that we had established before. Besides, we demonstrated that HS-AFM can analyze the structure of intrinsically disordered proteins that are difficult to analyze with conventional methods. In subject 2, we developed fast/wide-area scanning techniques without generation of unwanted vibrations and an interactive HS-AFM technique that can manipulate the sample during imaging. The usefulness of these new techniques were demonstrated. In addition, we developed cantilever-scan type of HS-AFM combined with fluorescence microscopy, and thereby, made it possible to capture HS-AFM and fluorescence images simultaneously. In subject 3, we developed high-speed scanning ion conductance microscopy that can image the sample without contact with the sample. The imaging speed reached a level 100-times faster than before.研究課題/領域番号:24227005, 研究期間(年度):2012-04-01 - 2017-03-31出典：「高速バイオAFMが拓く新構造生物学」研究成果報告書 課題番号24227005
（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））
（https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-24227005/24227005seika/）を加工して作成金沢大学新学術創成研究機構ナノ生命科学研究所research repor
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