大きなpH勾配存在下における光プロトンポンプの構造と機能の解析

大pH梯度下光学质子泵的结构和功能分析

• 批准号: 62580226
• 负责人: 神山 勉
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62580226/
• 关键词: バクテリオロドプシン; レチナール; 光プロトンポンプ; 紫膜; 高度好塩菌; 膜小胞; 能動輸送; 膜電位

高度好塩菌に見いだされたバクテリオロドプシンは光プロトンポンプとして働く. 好塩菌の膵小胞懸濁液に光照射すると外液のpHが4pH単位も下がることは前年度までの研究から明らかとなっていたが, この性質を利用して巨大なpH勾配がバクテリオロドプシンの光化学反応に及ぼす影響を調べることを目的に研究を行なった. 研究方法としては, 既用のクロスイルミネーション分光・蛍光光度計を改造し, 強力な反応励起光存在のもとで時間分解吸収・蛍光測定が可能にし, 吸収測定により光反応中間体の生成・減衰過程を調べ, 同時に蛍光測定により膜小胞内外のpH変化を調べた. 膜小胞を用いた実験と並行して, バクテリオロドプシンの2次元結晶である紫膜懸濁液の時間分解吸収測定を行ない, pH勾配が存在しない系での光反応のpH依存性についても調べた. 我々の開発した実験システムにおいては, 従来の閃光法による研究では盲点となっていたサブ秒域の現象が詳しく調べることができ, 紫膜のプロトン放出・取り込み過程に関して新知見を得た. 具体的には, 始状態類似の反応中間体が存在し, その寿命がアルカリpH領域においてプロトン濃度に逆比例して長くなること, その反応中間体自身が別の光反応を起こすことを見いだし, 今まで混迷を極めていた光反応サイクルとプロトン輸送とのカップリング機構を簡明に記述できるモデルを提唱することができた. この新発見に伴ない, pH勾配存在下におけるバクテリオロドプシの光誘起吸収変化の測定結果の見直しが不可欠となり, 再び振り出しに戻って解析が必要であることが判明した. しかしながら, ある特定の反応中間体の減衰過程はpH勾配に依存せず, 別の中間体は細胞質側のpHにのみ強く依存し, 更に別の中間体は膜小胞内外のpHに影響されるなど, 各素過程ごとに異なった性質を示すことは特筆に値する. 膜電位の影響については, 今後の研究課題として残った.

The height is good. I don't know. I don't know. Good bacteria, small cells, liquid light irradiation, external fluid pH 4pH position, the previous year's research, the use of large pH configuration, the detection of photochemical reactions, and the study of photochemical reactions. The research method is based on the modification of the spectrophotometer, the strong excitation light has the possibility to decompose the absorption photometer in time, and the decay process is generated in the absorption photometry. At the same time, the photosensitive photometry is used to determine the membrane intracellular and extracellular pH concentration. The membrane cell was used for simultaneous analysis, and the second dimension of the membrane cell was determined by the time-resolved absorption test of the purple membrane solution. The pH matching device is sensitive to light reflection, pH dependence and sensitivity. We are here to study the blind spots, blind spots The specific size of the body is similar to that of the body, the life span of the body is different from that of the pH field, the temperature of the body is higher than that of the control group, and the temperature of the body itself is different from that of the body itself. Today, many fans do not know if they are going to be sent to the police. The organization will record the records and sing the songs. This is the first time to see the new information, and the pH configuration exists to determine the results of the absorption test. The results show that the results are correct, and then you can analyze the necessary information. In the context of a specific response, the pH is used to check the dependence of the body, the cell of the body, the pH of the cell, the strong dependence of the cell, and the effect of the pH on the membrane of the body. The film potential is very important, and the future research project will be very difficult.

项目成果

T. Kouyama: Biochemistry. SUBMITTED.

T. Kouyama：生物化学。

神山 勉: パリティ. 1. 30-41 (1988)

神山勉：奇偶校验。1. 30-41 (1988)

T.Kouyama: Biophys.J.51. 839-841 (1987)

T.Kouyama：Biophys.J.51。