ファラオニスフォボロドプシンの光化学反応:変異タンパクからのアプローチ

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ファラオニスフォボロドプシン(ppRと略す)は,高度好塩好アルカリ生菌Natronobacterium pharaonisの細胞膜に存在するレチナールを発色団とするロドプシン様膜タンパクである.この細菌は,緑から青色の光から逃げるという負の走光性を示すが,そのレセプターがppRである.膜内ではトランスジューサと呼ばれる膜タンパクと相互作用し,ppRが受けた光信号を細胞内に伝達している.この系は大量発現系やトランスジューサとの共発現系の構築およびそれらのタンパクの高度な安定性もあり,微生物のロドプシン様膜タンパクを介する走光性の研究の中心的な実験系となっている.ppRは光照射により励起され,種々の光化学中間体を経てもとのppRに帰るというサイクリックな光化学反応を示すことが知られており,これをホトサイクルと呼ばれている.光化学中間体はそれぞれ異なった吸収波長を持っているので,フラッシュ光照射後のスペクトル変化の測定からこの化学反応を測定出来る.以前に我々はミリ秒以降のホトサイクルについて調べたが,今回は1)色素レーザーを用いた実験系を組みあげ,μ秒の時間領域の測定を行なう,2)Singular Value Decompositionという方法を導入し,厳密な理論構成で,光化学反応を明らかにするという目的をもって,研究を行なった.この目的を達成し,現在論文を作成中である.