光駆動プロトンポンプの動作機構の解明

阐明光驱动质子泵的运行机制

基本信息

  • 批准号:
    19042013
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.58万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2007 至 2008
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

世界最小のイオンポンプであるバクテリオロドプシンは、最も研究が進んでいるポンプ蛋白質であるが、そのポンプ機構は解明されたとは言い難い。本研究では、光駆動プロトンポンプの動作機構を解明するため、機能転換を含めた蛋白質の変異、光駆動ポンプ活性の計測、そして申請者のグループが世界に誇る赤外分光法を駆使した網羅的な研究を古細菌型ロドプシンに対して行った。特に、古細菌に存在するロドプシンだけでなく、真核生物や真正細菌から新たに見つかった古細菌型ロドプシンを主要な研究対象に位置付けた。本年度の研究実績として主に以下のものが挙げられる。1, 真正細菌由来のプロトンポンプタンパク質であるプロテオロドプシンの細胞質側ループ部位にArgを導入したA178R変異体では、吸収極大波長が20mmほど長波長シフトした。これまでの常識に反し、発色団レチナールから25Aも離れた部位の変異が吸収スペクトルに影響するという特異な現象を発見した成果である(M. Yoshitsugu et al. Angew. Chem. Iht. Ed, 2008)。2, 生理的条件下では光センサーとしてはたらくが、情報伝達タンパク質が存在しない条件下ではプロトンポンプ活性を示すファラオニスフォボロドプシンについて、そのプロトン放出基の同定を全反射赤外分光計測により行った。その結果、Asp193が塩化物イオンの存在下でプロトン化しており、それが光反応中間体で解離することでプロトン放出を行っていることを明らかにした(Y. Kitade et al. Biochemistry 2008)。光反応を必要としないイオン結合誘起赤外差スペクトル計測は、他のイオン輸送タンパク質にも適用可能であり、汎用性の高い手法であることを示した。
World's smallest の イ オ ン ポ ン プ で あ る バ ク テ リ オ ロ ド プ シ ン が は, most も research into ん で い る ポ ン プ protein で あ る が, そ の ポ ン プ institutions は interpret さ れ た と は い い difficult. This study で は, light 駆 プ ロ ト ン ポ ン プ の action agencies を interpret す る た め, function planning in を め た protein の - vision, light 駆 ポ ン プ active の measuring, そ し て applicants の グ ル ー プ が outside world に kua る red spectrometry を 駆 make し た snare な research を archaea type ロ ド プ シ ン に し seaborne て line っ た. に, the archaea に exist す る ロ ド プ シ ン だ け で な く, eukaryotes や real bacteria か ら new た に see つ か っ た archaea type ロ ド プ シ ン を な main research like に seaborne position pay け た. The current year 's <s:1> research achievements と points て are mainly に and below <s:1> が挙げられる が挙げられる が挙げられる. 1, the real bacteria origin の プ ロ ト ン ポ ン プ タ ン パ ク qualitative で あ る プ ロ テ オ ロ ド プ シ ン の cytoplasmic side ル ー プ parts に Arg を import し た A178R - variant で は, 20 mm ほ 収 maximum absorption wavelength が ど long wavelength シ フ ト し た. こ れ ま で の sense に し, 発 color 団 レ チ ナ ー ル か ら 25 a も from れ の た parts - different が suction 収 ス ペ ク ト ル に influence す る と い な phenomena う を 発 see し た results で あ る (m. Yoshitsugu et al. Angew. Chem. Iht. Ed, 2008). 2, under the condition of physiological で は light セ ン サ ー と し て は た ら く が, intelligence 伝 タ ン パ ク qualitative が exist し な い conditions で は プ ロ ト ン ポ ン を プ activity in す フ ァ ラ オ ニ ス フ ォ ボ ロ ド プ シ ン に つ い て, そ の プ ロ ト ン release base の with spectrometer measuring を total reflection red outside に よ り line っ た. そ の results, Asp193 が salt compound イ オ ン の presence で プ ロ ト ン change し て お り, そ れ が light anti 応 intermediates で dissociation す る こ と で プ ロ ト ン line released を っ て い る こ と を Ming ら か に し た (Y. Kitade et al. Biochemistry, 2008). Light anti 応 を necessary と し な い イ オ ン combined lure red heterodyne ス ペ ク ト ル measuring は, he の イ オ ン conveying タ ン パ ク qualitative に も may apply で あ り, high domestic sex の い gimmick で あ る こ と を shown し た.

项目成果

期刊论文数量(68)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
光センサーに変換したバクテリオロドプシンの構造と構造変化
细菌视紫红质转化为光传感器的结构和结构变化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    須藤雄気;古谷祐詞;神取秀樹;John L. Spudich
  • 通讯作者:
    John L. Spudich
赤外分光法による膜タンパク質の機能発現機構の解析-セルセンサー、チャネル、トランスポーターへの適用-
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    古谷祐詞;神取秀樹;古谷祐詞
  • 通讯作者:
    古谷祐詞
センサリーロドプシンIの正の走光性のための情報伝達におけるTyrの役割
Tyr 在感觉视紫红质 I 正趋光性信号传导中的作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    高橋はづき;古谷祐詞;佐々木純;John.L Spudich;神取秀樹
  • 通讯作者:
    神取秀樹
Salinibacter sensory rhodopsin -: Sensory rhodopsin I-like protein from a eubacterium
  • DOI:
    10.1074/jbc.m802990200
  • 发表时间:
    2008-08-29
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    Kitajima-Ihara, Tomomi;Furutani, Yuji;Sudo, Yuki
  • 通讯作者:
    Sudo, Yuki
FTIR Study of Nitrate-bound pharaonis Halorhodopsin
硝酸盐结合的鹳盐视紫红质的 FTIR 研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Keisuke Nakashima;Mikihiro Shibata;Makoto Demura and Hideki Kandori
  • 通讯作者:
    Makoto Demura and Hideki Kandori
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    井上 圭一;志甫谷 渉;今野 雅恵;樋口 晶光;但馬 聖也;古谷 祐詞;川﨑 佑真;永田 崇;八尾 寛;川村 出;神取 秀樹;濡木 理
  • 通讯作者:
    濡木 理
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    井上 圭一;志甫谷 渉;今野 雅恵;樋口 晶光;但馬 聖也;古谷 祐詞;川﨑 佑真;永田 崇;八尾 寛;川村 出;神取 秀樹;濡木 理
  • 通讯作者:
    濡木 理
蛍光標識アミノ酸の導入によるタンパク質機能の蛍光分析
通过引入荧光标记氨基酸对蛋白质功能进行荧光分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    古谷 祐詞;神取 秀樹;飯島一生・芳坂貴弘
  • 通讯作者:
    飯島一生・芳坂貴弘

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