Probing conformational changes in protein reaction sites via Raman optical activity

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究で対象とする光受容タンパク質は一般に発色団を言われる色素分子を内部に持ち、これらのタンパク質のなかで起こる発色団の光化学反応によって光感知やイオン輸送などの機能を発現する。今年度は微生物由来の種々の光受容タンパク質に対して、低温ラマン測定による発色団の光化学反応機構の研究を進め、光反応で生成する中間体の立体的構造を取得するために低温捕捉法を用いたラマン光学活性分光装置の開発を行った。低温ラマン測定ではレチナール色素を発色団として内包する微生物型ロドプシンやp-クマル酸を持つ光活性イエロータンパク質を具体的な研究対象とした。光活性イエロータンパク質については光反応の初期に現れる複数の中間体について網羅的な低温ラマン測定とラマンスペクトルに基づいた構造解析を実施した。光駆動型のナトリウムイオンポンプとして知られる微生物型ロドプシンについては、これまで不明であったO1およびO2中間体の発色団構造が得られ、これら２つ中間体の間でシス-トランス異性化が起こることを明らかにした。これら光受容タンパク質の中間体に対するラマン光学活性装置の開発と応用に関しては、光学系を組み上げて典型的なキラル分子のラマン光学活性スペクトルをクライオスタット内で測定できる段階となった。