励起分子の関与する精密構造認識と機能発現

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ホタル・ウミホタル・ホタルイカ等の生物発光は生体反応の精密な構造認識の結果生成される励起分子の緩和過程の一つであり、一方光合成,視覚,光感作のような受光系は光を吸収して生じる励起分子の構造変化を伴う光エネルギーの生体信号への変換系である。本研究はこのような発光,受光系にみられる励起分子と蛋白質の構造認識を明らかにし、その機能発現の機構を解明することが目的である。本年度中に得られた成果を次にまとめる。発光グループ:発光蛋白質エクオリンに開し、大橋はアポエクオリ及び関連蛋白質のESI-MSスペクトルをうることに成功し、0.05%の精度で分子量21,640を検出した。又エクオリンの発光種が従来信じられていたセレンテラミドのアミドアニオン種でなく、フェノラート・イオンの励起分子であることを示した。辻らは部位特異的変異法によりアポエクオリンの169番目のヒスチジン残基が酵素活性の中心部位である可能性を示唆した。一方磯部はトビイカの発光器からセレンテラミンを抽出同定し、抽出液の化学発光からルシフェリンはセレンテラジンであることを示唆した。又月夜茸の発光体はランブテロフラビンでありその発光に必要な三成分の一つがチロシンであることを確認した。受光グループ:斉藤はDNAの特定塩基配列を認識し、光励起種により特異的にDNAを切断する分子の開発を行い、アデニン-ブロモウラシルの配列で特異的にDNAを光切断する手法を見出し、その切断機構を分子レベルで明らかにした。一方中山はフォトアフィニテイラベル法に〔 ^3H〕ジアジピンを用い、心筋Caチャンネルのジヒドロピリジン結合部位を同定した。またNaチャンネルのテトロドトキシン結合部位も光アフィニテイラベル法で解明し、ドメインI,II,IIIについて新知見を得た。