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サイクル反応ではなくフォトクロミズムを示すロドプシンの反応機構解明

サイクル反応ではなくフォトクロミズムを示すロドプシンの反応機構解明
阐明视紫红质的反应机制，其表现出光致变色而不是循环反应
批准号：
20044012
负责人：
神取 秀樹
金额：
$1.54万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
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：
2008
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2008 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20044012/
关键词：
光異性化反応レチナール光情報変換赤外分光内部結合水構造変化古細菌型ロドプシンバクテリオロドプシン

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项目成果

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バクテリオロドプシン(BR)など古細菌型ロドプシンの光反応は100%のサイクル反応が常識であったが、我々はAnabaena sensory rhodopsin(ASR)が100%のフォトクロミズム反応を示すことを発見した(JACS, 2007)。BRとASRの結晶構造は類似しており、どのようにしてよく似た蛋白質構造が、レチナールという同一分子の全く異なる光反応をもたらすのか、そのメカニズムは未解明である。本研究では、遺伝子工学的な手法によって作製したASRの変異蛋白質の分光学的な解析を行うことで、ASRの特異なフォトクロミズム反応のメカニズムを明らかにすることを試みた結果、以下の研究成果が得られた。ロドプシンのサイクル反応、フォトクロミズム反応のいずれも最初の光反応はC13=C14部位のピコ秒時間領域での異性化反応であるが、ミリ秒の時間領域で起こる熱異性化反応の部位が異なるため、それぞれの反応過程が実現する。低温赤外分光をASRの後期中間体であるL中間体に対して適用したところ、ASRに特異的な細胞質側での構造変化を明らかにすることができた。このような構造変化が信号伝達に必須であるとともに、フォトクロミズム反応にも関わるものと考えられる。本研究においては、光反応がサイクル型になるバクテリオロドプシン(BR)やクロライドポンプのハロロドプシン(HR)、光センサーであるセンサリーロドプシンI(SRI)、センサリーロドプシンII(SRII)などの光反応に関しても特徴的な構造変化などを明らかにすることができた。
期刊论文(38)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
ppRにウシロドプシンの第三ループを組み込んだキメラタンパク質の研究
牛视紫红质第三环与ppR嵌合蛋白的研究
DOI： --
发表时间： 2008
期刊：
影响因子： --
作者： [中妻亜弥, 川鍋陽, 古谷祐詞, 山下高廣, 七田芳則, 神取秀樹]
通讯作者： 神取秀樹
The Determinant of Light-Energy and Light-Signal Conversion in Rhodonsins
紫荆素中光能和光信号转换的决定因素
DOI： --
发表时间： 2008
期刊：
影响因子： --
作者： [V. A. Lorenz Fonfria, Y. Furutani and H. Kandori, Y. Furutani and H. Kandori, H. Kandori]
通讯作者： H. Kandori
Functional evaluation of iron oxypyriporphyrin in protein heme pocket
蛋白质血红素袋中氧吡卟啉铁的功能评价
DOI： --
发表时间： 2008
期刊： Inorg. Chem. 47
影响因子： --
作者： [S. Neya, M. Suzuki, H. Ode, T. Hashimoto, Y. Furutani, H. Kandori, H. Hori, K. Imai, T. Komatsu]
通讯作者： T. Komatsu
Protein-Protein Interaction of a pharaonis Halorhodopsin Mutant Forming a Complex with pharaonis Halobacterial Transducer Protein II Detected by Fourier Transform Infrared Spectroscopy
傅里叶变换红外光谱检测法老氏嗜盐视紫红质突变体与法老氏嗜盐细菌传感器蛋白 II 形成复合物的蛋白质-蛋白质相互作用
DOI： --
发表时间： 2008
期刊： Photochem. Photobiol (in press)
影响因子： --
作者： [Y. Furutani, M. Ito, Y. Sudo, N. Kamo and H. Kandori]
通讯作者： N. Kamo and H. Kandori
共 38 条
    ヘリオロドプシンの作動メカニズムの解明
    • 批准号：
      21H04768
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $27.46万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      神取 秀樹
    • 依托单位：
      Nagoya Institute of Technology
    Elucidation of the mechanism of rhodopsin functions for optogenetics
    • 批准号：
      21H04969
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
    • 资助金额：
      $395.12万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      神取 秀樹
    • 依托单位：
      Nagoya Institute of Technology
    ロドプシンの膜トポロジーを反転させる
    • 批准号：
      20K21251
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
    • 资助金额：
      $4.16万
    • 财政年份：
      2020
    • 负责人：
      神取 秀樹
    • 依托单位：
      Nagoya Institute of Technology
    ロドプシンの波長制御機構
    • 批准号：
      11F01080
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $0.51万
    • 财政年份：
      2011
    • 负责人：
      神取 秀樹
    • 依托单位：
      Nagoya Institute of Technology
    海外基金