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自己紹介

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有賀隆行(ありがたかゆき)

所属・役職: 大阪大学大学院生命機能研究科・准教授
Email: ariga.fbsあっとosaka-u.ac.jp
所属学会: 日本生物物理学会、日本物理学会、米国生物物理学会
学位:博士(理学)
博士学位論文: 「ハイブリッドF1-ATPaseを用いた協同的な回転機構の1分子解析」
略歴: 学術振興会特別研究員(SPD)、京都大学物理学宇宙物理学専攻・博士研究員、東京大学物理工学専攻・助教、九州大学理学部物理学府・特任准教授、山口大学医学系研究科・准教授(特命)などを経て2023年より現職。
その他、詳細は Reserchmap を参照してください。

English page is here

研究内容

生体分子モーターの1分子力学操作・計測を通じた非平衡エネルギー論や、 細胞や組織の力学特性を計測するメカノバイオロジーなどの研究をしています。 1分子から臓器まで、多階層スケールでの操作・計測を通じて、生命現象の中に新しい物理学を見つけ出すのが目標です。

一緒に研究してくれる学生さんは随時募集中です。

※卒業研究(理学部生物科学科)や大学院(生命機能研究科・理学研究科)のカリキュラムとして研究に参加する他にも、
※技術補佐員として学部生を雇用・謝金支払いの実績があります。お気軽に見学に来てください。
※学術振興会・特別研究員の受け入れについての相談もお待ちしております。
※研究生という形式での参加は現在募集しておりません。CREST研究員の募集は終了しました。

生体分子モーターの1分子操作・計測と非平衡エネルギー論

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光ピンセットを用いた1分子操作・計測顕微鏡
(クリックで拡大)

生体分子モーターのキネシンを題材に、光ピンセット法を用いた1分子操作顕微鏡(右図)を使って、エネルギーの入出力を調べています。 さらに私たちのグループでは、細胞内でみられる非熱的な外力のゆらぎによってキネシンが加速する現象を発見して、最近はその影響をより詳細に調べています。

最新の研究成果については、以下の記事を参考にしてください。
・研究ブログ:PRL論文公開・ニュースリリースしました
・プレスリリース:歩行型生体分子モーターのエネルギー入出力を解明詳細(PDF)
・プレスリリース:生体分子モーターがゆらぎを利用して速く動く現象を発見詳細(PDF)

関連論文:

※大学リポジトリに掲載された論文はすべてオープンアクセスです。
T. Ariga*, M. Tomishige, D. Mizuno, "Nonequilibrium Energetics of Molecular Motor Kinesin"Phys. Rev. Lett. 121, 218101 (2018) DOI, arXiv, 大学リポジトリ
有賀 隆行, 富重 道雄, 水野 大介, 「生体分子モーター・キネシンの“散逸”を計測する」 生物物理 59,300-304 (2019) DOI, 大学リポジトリ
T. Ariga*, M. Tomishige, D. Mizuno, "Experimental and theoretical energetics of walking molecular motors under fluctuating environments"Biophys. Rev. 12, 503-510 (2020) DOI, 大学リポジトリ (英文総説)
T. Ariga*, K. Tateishi, M. Tomishige, D. Mizuno, "Noise-Induced Acceleration of Single Molecule Kinesin-1" Phys. Rev. Lett. 127, 178101 (2021) DOI, arXiv, 大学リポジトリ
有賀 隆行, 「非熱的なゆらぎで加速する分子モーター」特集 『揺らぎが奏でる生命機能』, 細胞, 55, 8-11 (2023). 購入サイト
有賀 隆行, 富重 道雄, 水野 大介, 「非熱的なゆらぎが分子モーターキネシンを加速させる」生物物理 63,86-90 (2023) DOI,大学リポジトリ
T. Ariga* "Nonthermal fluctuations accelerate biomolecular motors" Biophys. Rev. 16, 605-612 (2024) DOI (Review) ←NEW!! (Open Access)

生体組織(細胞・臓器)スケールのメカノバイオロジー

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磁性流体への磁場制御装置
(クリックで拡大)

九州大学の水野准教授と共同で、生きた細胞の中でゆらぎと力学応答を測れるマイクロレオロジー顕微鏡を開発し、細胞の中の力学特性の計測から細胞内部が【非熱的なゆらぎ】により激しく揺らいでいることを明らかにしました。

・プレスリリース:生きた細胞内部レオロジーを直接測定する手法を開発~未解明な点の多い細胞内力学の理解向上に期待~

さらに山口大学医学部のシステムズ再生・病態医化学講座と共同で、さらに階層を広げた臓器・組織スケールでの力学特性の計測のため、近年確立された磁性流体の油滴を用いて、組織や臓器・個体レベルでの力学応答を計測する装置を立ち上げています(右図)。

関連論文:

・K. Nishizawa, M. Bremerich, H. Ayade, C. F. Schmidt, T. Ariga, D. Mizuno, Science Advances, 3, e1700318 (2017) DOI (Open Access)
・K. Nishizawa, N. Honda, S. Inokuchi, H. Ebata, T. Ariga, D. Mizuno, Physical Review E , 108, 034601 (2023) DOI ←NEW!!

細胞内での非侵襲1分子力学計測および力学操作への挑戦

・JSTさきがけの予算を獲得して、前人未踏の技術である生きた細胞内での1分子力学操作に挑戦しています。
・東京大学の林久美子教授、NICTの岩城光宏博士と共同で、非侵襲な細胞内力学計測法の開発もしています。

情報熱力学の視点を導入したキネシンの数理モデル構築

生体分子モーター・キネシンを情報処理マシンと捉えることで、近年急速に理論の発展している情報熱力学の視点を導入した数理モデル構築を行い、各種変異体キネシンを用いた1分子計測の結果とすり合わせながら運動効率の謎に迫ります。

関連論文:

有賀隆行 「生体分子モーターキネシンはマックスウェルの悪魔なのか? : 1分子計測が明らかにしたキネシンの分子内協調作用」物性研究, 96, 149-150 (2011) 公開リポジトリ


担当講義

公開シラバス > (授業概要のシラバス検索から教員名の欄に「有賀隆行」を入れて検索してみてください)
・大阪大学・秋冬学期開講講義・「生命現象の物理B(理学部3,4回生)」→生命現象の物理B 特設ページ ←NEW!!
・大阪大学・秋冬学期開講講義・「現代生物科学の基礎(全学)」
・大阪大学・秋学期開講講義・「ナノ生体科学概論II(内1コマ・生命機能研究科大学院生)
・大阪大学・春学期開講実習・「基礎生物学実験・タンパク質の分離(全学)」
・大阪大学・秋学期開講実習・「生物学実験2(理学部3回生)」
・大阪大学・春学期開講講義・「生物科学特論 G3(理学研究院大学院生)」
大阪大学の学生にはCLEにて講義資料を配布しています。履修登録せずに講義にもg資料の欲しい方はメールしてください。

・こちらは前職の山口大学医学部で作成した参考資料(PDF)です→実習レポートを書く際の注意点英語論文の読み方・書き方プレゼンの作り方
・それ以前の教育歴については Researchmapを参照してください。


関連リンク

共同研究

獲得した外部資金(抜粋)

その他お役立ちサイト・ツール