炭竈享司 (Takashi Sumikama) - マイポータル

High-Speed Atomic Force Microscopy Reveals Fluctuations and Dimer Splitting of the N-Terminal Domain of GluA2 Ionotropic Glutamate Receptor-Auxiliary Subunit Complex

Ayumi Sumino, Takashi Sumikama, Yimeng Zhao, Holger Flechsig, Kenichi Umeda, Noriyuki Kodera, Hiroki Konno, Motoyuki Hattori, Mikihiro Shibata

ACS Nano 18 25018-25035 2024年9月10日査読有り筆頭著者
15

Revealing the Mechanism Underlying 3D‐AFM Imaging of Suspended Structures by Experiments and Simulations

Mohammad Shahidul Alam, Marcos Penedo, Takashi Sumikama, Keisuke Miyazawa, Kaori Hirahara, Takeshi Fukuma

Small Methods 8 2400287 2024年6月21日査読有り責任著者
32

Voltage sensors of a Na+ channel dissociate from the pore domain and form inter-channel dimers in the resting state

Ayumi Sumino, Takashi Sumikama, Mikihiro Shibata, Katsumasa Irie

Nature Communications 14 7835 2023年12月19日査読有り責任著者
29

Computation of topographic and three-dimensional atomic force microscopy images of biopolymers by calculating forces

Takashi Sumikama

Biophysical Reviews 15 2059-2064 2023年11月27日査読有り筆頭著者最終著者責任著者
30

Updating view of membrane transport proteins by simulation studies

Takashi Sumikama, Ben Corry, Junichi Ono, Chigusa Kobayashi, Kei-ichi Okazaki

Biophysics and Physicobiology 20 e200041 2023年11月2日査読有り筆頭著者責任著者
39

The structural basis of divalent cation block in a tetrameric prokaryotic sodium channel

Katsumasa Irie, Yoshinori Oda, Takashi Sumikama, Atsunori Oshima, Yoshinori Fujiyoshi

Nature Communications 14(1) 4236 2023年7月15日査読有り
66

Imaging single CaMKII holoenzymes at work by high-speed atomic force microscopy

Shotaro Tsujioka, Ayumi Sumino, Yutaro Nagasawa, Takashi Sumikama, Holger Flechsig, Leonardo Puppulin, Takuya Tomita, Yudai Baba, Takahiro Kakuta, Tomoki Ogoshi …

Science Advances 9(26) eadh1069 2023年6月30日査読有り
84

Antithetic effects of agonists and antagonists on the structural fluctuations of TRPV1 channel

Ayumi Sumino, Yimeng Zhao, Daichi Mukai, Takashi Sumikama, Leonardo Puppulin, Motoyuki Hattori, Mikihiro Shibata

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 120(20) e2301013120 2023年5月16日査読有り
61

Intuitive interpretation of heterochromatin and euchromatin through rapid Hi-C analysis

Takashi Sumikama, Takeshi Fukuma

bioRxiv 2022年10月28日筆頭著者責任著者
143

Computed Three-Dimensional Atomic Force Microscopy Images of Biopolymers Using the Jarzynski Equality

Takashi Sumikama, Filippo Federici Canova, David Z. Gao, Marcos Penedo, Keisuke Miyazawa, Adam S. Foster, Takeshi Fukuma

The Journal of Physical Chemistry Letters 13 5365-5371 2022年6月9日査読有り筆頭著者責任著者
61

Vectorial insertion of a β-helical peptide into membrane: A theoretical study on polytheonamide B

Mahroof Kalathingal, Takashi Sumikama, Shigetoshi Oiki, Shinji Saito

Biophysical Journal 120(21) 4786-4797 2021年9月査読有り
120

Conductance selectivity of Na+ across the K+ channel via Na+ trapped in a tortuous trajectory

Kenichiro Mita, Takashi Sumikama, Masayuki Iwamoto, Yuka Matsuki, Kenji Shigemi, Shigetoshi Oiki

Proceedings of the National Academy of Sciences 118(12) e2017168118 2021年3月23日査読有り筆頭著者
190

Computed Atomic Force Microscopy Images of Chromosomes by Calculating Forces with Oscillating Probes

Takashi Sumikama, Adam S. Foster, Takeshi Fukuma

Journal of Physical Chemistry C 124(3) 2213-2218 2020年1月査読有り筆頭著者責任著者
152

Queueing arrival and release mechanism for K+ permeation through a potassium channel

Takashi Sumikama, Shigetoshi Oiki

Journal of Physiological Sciences 69(6) 919-930 2019年8月査読有り筆頭著者
131

High-speed AFM reveals accelerated binding of agitoxin-2 to a K+ channel by induced fit

Ayumi Sumino, Takashi Sumikama, Takayuki Uchihashi, Shigetoshi Oiki

Science Advances 5(7) eaax0495 2019年7月査読有り筆頭著者
Capturing the Freeze-Drying Dynamics of NaCl Nanoparticles Using THz Spectroscopy

Katsuhiro Ajito, Yuko Ueno, Jae-Young Kim, Takashi Sumikama

Journal of the American Chemical Society 140(42) 13793-13797 2018年10月査読有り筆頭著者最終著者責任著者
24

チャネルの入口がイオンの透過速度を決める

Takashi Sumikama, Shigetoshi Oiki

生物物理 58(1) 012-016 2018年査読有り招待有り筆頭著者
Structure and dynamics of solvent molecules inside the polytheonamide B channel in different environments: a molecular dynamics study

Mahroof Kalathingal, Takashi Sumikama, Toshifumi Mori, Shigetoshi Oiki, Shinji Saito

Physical Chemistry Chemical Physics 20(5) 3334-3348 2018年査読有り
116

Digitalized K+ Occupancy in the Nanocavity Holds and Releases Queues of K+ in a Channel

Takashi Sumikama, Shigetoshi Oiki

Journal of the American Chemical Society 138(32) 10284-10292 2016年8月査読有り筆頭著者
121

Origin of the Shape of Current-Voltage Curve through Nanopores: A Molecular Dynamics Study

Takashi Sumikama

Scientific Reports 6 25750 2016年5月査読有り筆頭著者最終著者責任著者
22

膜内KcsAカリウムチャネルの原子間力顕微鏡による構造と動態解析

Ayumi Sumino, Daisuke Yamamoto, Takashi Sumikama, Masayuki Iwamoto, Takehisa Dewa, Shigetoshi Oiki

生物物理 55(1) 005-010 2015年査読有り招待有り
Mechanism of ion permeation through a model channel: Roles of energetic and entropic contributions

Takashi Sumikama, Shinji Saito, Iwao Ohmine

Journal of Chemical Physics 139(16) 165106 2013年10月28日査読有り筆頭著者責任著者
136

The Open Gate Structure of the Membrane-Embedded KcsA Potassium Channel Viewed From the Cytoplasmic Side

Ayumi Sumino, Takashi Sumikama, Masayuki Iwamoto, Takehisa Dewa, Shigetoshi Oiki

Scientific Reports 3 1063 2013年1月査読有り
100

Cycle Flux Algebra for Ion and Water Flux through the KcsA Channel Single-File Pore Links Microscopic Trajectories and Macroscopic Observables

Shigetoshi Oiki, Masayuki Iwamoto, Takashi Sumikama

PLoS ONE 6(1) e16578 2011年1月査読有り
59

A mesoscopic approach to understanding the mechanisms underlying the ion permeation on the discrete-state diagram

Shigetoshi Oiki, Masayuki Iwamoto, Takashi Sumikama

Journal of General Physiology 136(3) 363-365 2010年9月査読有り
Mechanism of ion permeation in a model channel: Free energy surface and dynamics of K+ ion transport in an anion-doped carbon nanotube

Takashi Sumikama, Shinji Saito, Iwao Ohmine

Journal of Physical Chemistry B 110(41) 20671-20677 2006年10月査読有り筆頭著者

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主要な講演・口頭発表等

156

原子間力顕微鏡を用いた細胞内オルガネラの３次元構造の可視化技術とその理論基盤

炭竈享司

極限環境生物学会シンポジウム 2024年11月4日招待有り
Computational simulations supporting observations by atomic force microscopy

炭竈享司

The Second International Symposium of Nano Life Science: Nano Biotechnology, Biophysics and Computation (NanoBioCoM2024) 2024年9月26日 Rencontres du Vietnam 招待有り
Computational and theoretical studies in collaboration with experiments to elucidate biological phenomena

炭竈享司

International Conference on Theoretical and High Performance Computational Chemistry 2024 2024年4月21日 Computer Network Information Center, Chinese Academy of Sciences (CNIC, CAS), Huazhong Agricultural University 招待有り
K+チャネルでの選択的イオン透過とNa+チャネルのゲーティングの新機構

炭竈享司

日本生物物理学会 2023年11月15日招待有り
Molecular mechanism of selective ion permeation through the K+ channels: A computational study

炭竈享司

The 10th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress 2023年11月1日招待有り
AFM image computations by force calculation and combined studies of AFM and MD simulations

炭竈享司

The First International Symposium of Nano Life Science: Nano Biotechnology, Biosensor, Computation (NanoBiocom2023) 2023年9月18日招待有り
Chromosome modeling by polymer simulation and comparison with 3D-AFM measurements

炭竈享司

第５回ゲノム生物物理学セミナー 2023年8月28日招待有り
Simulations vs. experiments – three case studies

炭竈享司

Sci-Mix in Kanazawa 2022: Change the World by Green Innovation and Science 2022年10月7日招待有り
Computation of three-dimensional atomic force microscopy images

炭竈享司

Computational Biophysics of Atomic Force Microscopy – A Lecture-based Workshop 2022年9月20日招待有り
Simulation: Computational Microscope

炭竈享司

2nd WPI NanoLSI-iCeMS Joint Symposium on Nanometrology and Advanced Materials 2022年1月13日招待有り
Mechanism of ion permeation and selectivity through the K+ channel: A molecular dynamics study

炭竈享司

Frontiers of Computational Physics from meV to MeV 2020年12月8日招待有り
Computational prediction of 3D-AFM images of chromosomes

炭竈享司

Joint UBI-NanoLSI workshop "Trends in Molecular Biophysics of Living Cells" 2019年11月20日招待有り
Towards elucidating the physical origin of force in AFM measurements and a method analyzing dynamics observed by HS-AFM

炭竈享司

WPI-NanoLSI workshop “Trends in Computational Molecular Biophysics” 2018年11月4日招待有り
K+チャネルでのイオンの透過と選択性の誤謬：どこで何を間違えたか？

炭竈享司

蛋白研研究会「構造情報に基づいた膜イオン輸送タンパク質の生理機能の解明に向けて」 2018年9月4日招待有り
KcsAチャネルでのK+とNa+の選択的透過のMDシミュレーションによる再現

炭竈享司

第3回イオンチャネル研究会チャネルフェニックス 2018年7月19日招待有り
Water orientation in nanocavity of the Kv1.2 channel and its role in ion permeation: A molecular dynamics study

炭竈享司

Workshop on Reaction and Structural Dynamics in Condensed Phases 2017年11月13日招待有り
K+チャネルでのイオン透過におけるイオンと水分子の相互作用の重要性

炭竈享司

第2回イオンチャネル研究会チャネル七夕 2017年8月1日招待有り
分布関数の時間発展で生体内現象を解析する：K+チャネルにおけるイオン透過を例に

炭竈享司

第16回計算分子化学コロキウム 2017年6月21日招待有り
イオンチャネルを通るイオン透過における水分子の役割：モデルチャネルとK+チャネルを例に

炭竈享司

福井大学遠赤外領域開発研究センターセミナー 2017年5月10日招待有り
コンピュータシミュレーションによって原子レベルで撮影されたイオンチャネルを通るイオン透過の3D動画

炭竈享司, 老木成稔

日本生理学会 2017年3月28日招待有り
水：その異常性とK+チャネルの機能との関係

炭竈享司

第3回「水シグナリングの分子動態から病態へ」研究会 2017年3月8日招待有り
電流ー電圧曲線の意味を再考する

炭竈享司

第1回イオンチャネル研究会チャネルどんたく 2016年7月8日招待有り

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産業財産権

特許5704630 晶析過程制御方法および装置

味戸克裕, 上野祐子, 久々津直哉, 芳賀恒之, 斉藤真司, 炭竈享司

主要なMISC

Dissociation and inter-channel dimerization of voltage-sensor domains (VSD) of voltage-gated Na+ channel in the resting state

Ayumi Sumino, Takashi Sumikama, Leonardo Puppulin, Mikihiro Shibata, Katsumasa Irie

Journal of Physiological Sciences 73 95 2023年5月査読有り
Molecular mechanism of ion selectivity through the KcsA K+ channel

Takashi Sumikama, Kenichiro Mita, Shigetoshi Oiki

Journal of Physiological Sciences 70 S78 2020年3月査読有り筆頭著者
Computing Atomic Force Microscopy Images of Chromosomes using Polymer Simulation

Takashi Sumikama

Biophysical Journal 118(3) 619a-619a 2020年2月査読有り筆頭著者
Induced-Fit Pathway Accelerated Binding of Agitoxin-2 to A K+ Channel Imaged by HS-AFM

Ayumi Sumino, Takashi Sumikama, Takayuki Uchihashi, Shigetoshi Oiki

Biophysical Journal 118 236a 2020年2月査読有り
An alternative permeation mechanism through the K+ channel

Takashi Sumikama, Shigetoshi Oiki

Journal of Physiological Sciences 68 S74 2018年3月査読有り筆頭著者
High-speed AFM revealed single-molecule blocking dynamics of a scorpion toxin on the KcsA potassium channel

Ayumi Sumino, Takayuki Uchihashi, Takashi Sumikama, Shigetoshi Oiki

Journal of Physiological Sciences 67 S117 2017年3月査読有り
A 3-D movie of ion permeation through ion channel at the atomic level filmed by computer simulation

Takashi Sumikama, Shigetoshi Oiki

Journal of Physiological Sciences 67 S43 2017年3月査読有り筆頭著者
K+ Occupancy in the Cavity Determines the Ion Permeation Rate through the KV1.2 Channel

Takashi Sumikama, Shigetoshi Oiki

Biophysical Journal 112(3) 542A-543A 2017年2月査読有り筆頭著者
Bridging ion permeation and ion selectivity through K+ channel

Takashi Sumikama, Kenichiro Mita, Shigetoshi Oiki

Journal of Physiological Sciences 66 S95 2016年3月査読有り筆頭著者
Visualization of fluctuating motions of the selectivity filter in the potassium channel: A computational study.

Takashi Sumikama, Shigetoshi Oiki

Journal of Physiological Sciences 65 S137 2015年3月査読有り筆頭著者
Dependency of Ion Permeation Pattern on K+ Concentration through the Kv1.2 Channel

Takashi Sumikama, Shinji Saito, Shigetoshi Oiki

Biophysical Journal 104(2) 123A-123A 2013年1月査読有り筆頭著者
Proton permeation and pH-dependent gating of polytheonamide B

Yuka Matsuki, Kenichiro Mita, Takashi Sumikama, Masayuki Iwamoto, Hirofumi Shimizu, Shigetoshi Oiki

Journal of Physiological Sciences 63 S246-S246 2013年査読有り
Role of the central cavity in ion permeation through the K+ channel: Ion permeation mechanism visualized by computational simulation.

Takashi Sumikama, Shinji Saito, Shigetoshi Oiki

Journal of Physiological Sciences 62 S84 2012年3月査読有り筆頭著者
Role of Central Cavity in Ion Permeation through the Kv1.2 Channel

Takashi Sumikama, Shinji Saito, Shigetoshi Oiki

Biophysical Journal 102(3) 333A-333A 2012年1月査読有り筆頭著者
Microscopic Mechanism of Ion Permeation through K+ Channel

Takashi Sumikama, Iwao Ohmine, Shigetoshi Oiki

Biophysical Journal 98(3) 330A-330A 2010年1月査読有り筆頭著者

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主要な共同研究・競争的資金等の研究課題

原子間力顕微鏡による分子の構造と運動の同時計測法の理論開発と実在の分子への適用

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究B 2024年4月 - 2028年3月

炭竈享司, 宮澤佳甫
潜在的不安定性から読み解くゲノム設計原理

科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業 CREST 2024年4月 - 2026年3月

平谷伊智朗, 京極博久, 近藤周, 白井温子, 炭竈享司, 竹林慎一郎
シミュレーションによる染色体の動態解明と実測との比較

科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業さきがけ 2020年11月 - 2024年5月

炭竈享司
高解像度クロマチン動態シミュレーションの検討

科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業さきがけ（特定課題調査） 2019年10月 - 2020年3月

炭竈享司
イオンチャネルの多量体化の機構の解明とその生理的意義

日本学術振興会科学研究費助成事業若手研究B 2017年4月 - 2020年3月

炭竈享司
カリウムチャネルにおけるイオン選択性と透過機構を統一的に記述する理論の開発

日本学術振興会科学研究費助成事業若手研究B 2014年4月 - 2016年3月

炭竈享司

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主要な担当経験のある科目(授業)

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主要な学術貢献活動

The Second International Symposium of Nano Life Science: Nano Biotechnology, Biophysics and Computation (NanoBioCoM2024)

パネル司会・セッションチェア等

Rencontres du Vietnam (Quy Nhon, Vietnam) 2024年9月25日 - 2024年9月27日
Big Data and Machine Learning in Microscopy

企画立案・運営等

アールト大学、金沢大学 2024年9月17日 - 2024年9月19日
シミュレーションで迫る膜輸送体の新知見

パネル司会・セッションチェア等

日本生物物理学会 2023年11月14日 - 2023年11月16日
Computational physiology of ion channels

パネル司会・セッションチェア等

アジア・オセアニア生理学会連合 (Daegu, Korea) 2023年11月1日 - 2023年11月4日
Biophysical Reviews

査読

2023年5月19日
Computational and Theoretical Methods Applied to Atomic Force Microscopy – A Lecture-based Workshop

企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等

金沢大学ナノ生命科学研究所 2022年9月19日 - 2022年9月21日
理論化学討論会

企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等

理論化学会 2022年5月17日 - 2022年5月20日
Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes

査読

2020年6月25日
The 1st International Conference on Big Data and Machine Learning in Microscopy

企画立案・運営等

アールト大学、金沢大学 2020年1月15日 - 2020年1月17日
Scientific Reports

査読

2018年1月9日
分子シミュレーション討論会

企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等

分子シミュレーション学会 2017年11月29日 - 2017年12月1日

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主要な社会貢献活動

興奮性シナプスでの効率の高い神経伝達の分子メカニズムを捉える

寄稿

日本生理学会サイエンストピックス 2024年9月7日
課題研究成果発表会

助言・指導

石川県立金沢泉丘高等学校石川県立金沢泉丘高等学校 2024年7月17日
細胞膜におけるイオンの選択的透過の機構

寄稿

日本生物物理学会生物物理のテーマ 2024年3月7日
活動電位の速い立ち上がりを可能にする分子機構の手がかりを捉える

寄稿

日本生理学会サイエンストピックス 2024年1月18日
染色体の構造を解明する取り組みの紹介

その他

日本科学振興協会会いに行ける科学者フェス 2023年10月9日

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主要なメディア報道

神経伝達タンパク質の動きを世界初撮影

北國新聞 28面 2024年8月30日新聞・雑誌
金大、脳の記憶や学習に重要なAMPA受容体のナノスケールでの動きを撮影成功

マイナビニュース 2024年8月27日インターネットメディア
柔らかい分子、立体的に可視化

北國新聞 26面 2024年7月3日新聞・雑誌
「電位依存症Ｎａ＋チャネル」の意外な構造と分子間相互作用

株式会社官庁通信社文教速報デジタル版 2023年12月19日インターネットメディア
Imaging slower moving molecules in biopolymers

Nature index 2022年10月28日インターネットメディア
金沢大、3次元原子間力顕微鏡像を予測する新たなシミュレーション手法を開発

日本経済新聞電子版 2022年6月14日新聞・雑誌
細胞内のイオンの流れ解明

中日新聞 14面 2021年5月19日新聞・雑誌
カリウムチャネルの謎解明

科学新聞 2021年4月30日新聞・雑誌
体内のカリウムイオンやりとり

読売新聞 31面 2016年11月18日新聞・雑誌

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炭竈享司

基本情報

研究分野

経歴

学歴

所属学協会

委員歴

主要な受賞

主要な論文

主要な講演・口頭発表等

産業財産権

主要なMISC

主要な共同研究・競争的資金等の研究課題

主要な担当経験のある科目(授業)

主要な学術貢献活動

主要な社会貢献活動

主要なメディア報道

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共著者の一覧