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色素結合タンパク質と色素合成酵素の協奏的改変による多彩なオプトツールの開発

通过染料结合蛋白和染料合成酶的协同修饰开发各种光学工具

基本信息

批准号：
22H02587
负责人：
成川礼
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題では、光受容体と光受容体が結合する色素を合成する酵素の両方に着目し、新規分子の探索と既存分子の改変を進めることで、協奏的に多彩なオプトツールを開発する内容となっている。まず、光受容体の解析としては、橙色光と青色光の間で光変換する新規分子を同定し、その成果をPhotohem. Photobiol. Sci.誌に報告した（Hoshino et al. 2022 Photochem. Photobiol. Sci.）。さらに、20個以上の新規光受容体候補分子群の解析を行い、複数の光受容体を既に同定している。中でも、緑色光と青色光の間で光変換を示す分子は新規性が高く、現在論文を執筆中である（Hoshino et al. In preparation）。既存分子の改変においては、遠赤色光と橙色光の間で可逆的な光変換を示すAnPixJg2_BV4という分子を土台として部位特異的飽和変異を導入することで、遠赤色光と青色光の間で光変換を示す改変分子（Suzuki et al. 2023 In revision）や熱緩和速度の異なる改変分子群（Suzuki et al. 2023 In preparation）の作出に成功している。色素合成酵素に関しては、バイオインフォマティクスを駆使した解析手法によって、新規分子の候補を複数同定できたため、来年度以降に候補分子の酵素活性を測定する予定である。また、既存分子の改変については、PubSという酵素に変異を導入することで、二段階目の酵素反応が起こらず中間体を蓄積したと考えられる酵素の作出に成功したため、これについても来年度に論文執筆を進める。

This research topic is about the development of pigment synthesis, enzyme formulation, new molecular exploration, and modification of existing molecules. The resolution of the light receptor, the orange light and the cyan light, the new molecule, the same result, Photohem. Photobiol. Hoshino et al. 2022 Photochem. Photobiol. Sci.）。In addition, more than 20 new photoreceptors candidate molecular groups are analyzed, and a plurality of photoreceptors are simultaneously determined. In the middle, green light and cyan light, the light changes between the molecules and the new characteristics.(Hoshino et al. In preparation) Suzuki et al. 2023 In revision, the molecular group was successfully modified by introducing a site-specific saturation change between far red light and cyan light. The enzyme activity of the candidate molecule is determined in the next year. In addition, the author of this paper has also studied the changes of existing molecules and enzymes.