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ロドプシン基底関数の理解と利用

了解和使用视紫红质基函数

基本信息

批准号：
21H02446
负责人：
須藤雄気
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ロドプシンは、多様な生物に存在する光受容膜タンパク質の総称で、生命における光依存的機能を司るとともに、人為的な光操作（オプトジェネティクス）分子として利用されている。本研究は、ロドプシンとは何か？という根源的な問いに答えるため、「ロドプシン基底関数（x1a1 + x2a2 + … xiai）の理解と利用」を目的としている。本年度は、昨年度に引き続き、これまでに培ってきた技術（生物物理学，遺伝子工学，タンパク質科学，分光学，光遺伝学，生化学，神経科学，細胞生物学）と人的資源（研究協力者）を総動員し、「①探索、②解析、③操作」の3項目の研究に取り組んだ。具体的には、数百種類の未解析ロドプシンの発現・精製（①探索）と精密解析（②解析）を行い、既知情報とあわせて、ロドプシン間の機能や物性を定量的かつ様々な観点から比較した。これにより、基底ベクトル：x1, x2, … xi を算出し、ロドプシンを定義する素因子を明らかにした【例：x1 = 波長、x2 = 機能、x3 = 発色団、.... 】（理解）。ここでは、係数を表す a1, a2, …ai もあわせて算出した。以上より、ロドプシンとは何かの理解と分類に大きな進展がみられた。また、あわせてロドプシンの拡張要素を炙り出すことに成功し、その情報からロドプシン分子の合理的分子設計と新奇光操作ツール開発および開発したツールによる生命機能の光操作を実現した（③操作）【例：a1 = 青・緑・赤（色パレット）、a2 = イオン輸送・走光性能、a3 = レチナール＋第二発色団カロテノイド、.... 】（利用）。

The existence of light receptors in various organisms, the existence of light receptors, the existence of light dependent functions, the existence of artificial light receptors, and the use of molecules. What is the purpose of this study? The answer to the question of the root cause is: "Understanding and utilization of the basic relationship (x1a1 + x2a2+…xiai)". This year, we will introduce three research groups for the following three research projects: (1) exploration,(2) analysis, and (3) operation. Specific, hundreds of types of unanalyzed information, discovery, refinement (① exploration), precise analysis (② analysis), operation, known information, function, physical properties, quantitative analysis, comparison, etc. x1, x2,... xi is calculated and the prime factors are defined.[Example: x1 = wavelength, x2 = function, x3 = color group,...] (Understanding). A1, A2,... A1, A2,... A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A8, A9, A9, A10, A11, A11, A12, A11, A12, A13, A13, A14, A15, A16, A16, A17, A18, A19, A19, A10, A10, A11, A10, A11, A11, A12, A11, A10, A11, A11, A12, A11, A12, A11, A11, A12, A19, A11, A10, A11, A10, A11, A11, A10, A11, A10, A11, A11, A12, A10, A11, A The above is a summary of the progress made in understanding and classification. For example, a1 = green, a2 = red, a3 = red, a3 = red, a4 = red, a5 = red, a6 = red, a7 = red, a8 = red, a9 = red, a9 = red, a9 (Use).

项目成果

期刊论文数量（72）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Identification of a Functionally Efficient and Thermally Stable Outward Sodium-Pumping Rhodopsin (<i>Be</i>NaR) from a Thermophilic Bacterium

从嗜热细菌中鉴定功能高效且热稳定的外向钠泵视紫红质 (<i>Be</i>NaR)

DOI：
10.1248/cpb.c22-00774
发表时间：
2023
期刊：
Chemical and Pharmaceutical Bulletin
影响因子：
1.7
作者：
Kurihara Marie;Thiel Vera;Takahashi Hirona;Kojima Keiichi;Ward David M.;Bryant Donald A.;Sakai Makoto;Yoshizawa Susumu;Sudo Yuki
通讯作者：
Sudo Yuki

バイオマスを２倍にする新技術：ロドプシンを用いた緑藻クラミドモナスの生育制御

生物量加倍的新技术：利用视紫红质控制绿藻衣藻的生长

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
クリーンエネルギー
影响因子：
0
作者：
小島慧一;長瀬友里恵;田村丞;須藤雄気
通讯作者：
須藤雄気

『光がくすりになる！？』

“光会让你生病！

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Bilal M;Nawaz A;Kado T;Rahil Aslam M;Igarashi Y;Nishimura A;Watanabe A;Kuwano T;Liu J;Miwa H;Era T;Ikuta K;Imura J;Yagi K;Nakagawa T;Fujisaka S;Tobe K.;須藤雄気
通讯作者：
須藤雄気

光をくすりに～光でがん細胞を自滅させる新しいがん治療法への期待

使用光作为药物——对利用光自毁癌细胞的新癌症治疗方法的期望