ATR-FTIR分光法によるロドプシンのタンパク質間相互作用の解析

ATR-FTIR 光谱法分析视紫红质的蛋白质-蛋白质相互作用

基本信息

批准号：
18870014
负责人：
古谷祐詞
金额：
$ 1.74万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18870014/
关键词：
シグナル伝達赤外分光法生体分子蛋白質生物物理

项目摘要

本研究は、タンパク質間相互作用に伴う構造変化を明らかにし、タンパク質間の情報伝達メカニズムの本質に迫ることを目的としている。ATR(Attenuated Total Reflection)-FTIR法を導入することにより、これまで行ってきたタンパク質間相互作用解析を水が十分に存在する条件下にまで発展させる。本年度は、名古屋工業大学・大学院工学研究科・神取研究室に設置されている赤外分光器FTS6000に、SensIR社製ダイヤモンドATR測定装置を組み込み、さらに温度コントロール用のガラスセルを作製し、設置した。試料温度を生理的温度に保ち(0.1度程度の精度)、緩衝液存在下で、水和フィルム試料と遜色ない高精度な赤外差スペクトルを計測することに成功した。また、水和フィルム試料を用いた実験により以下のような知見を得た。(1)13-cis型レチナールを結合したアナベナセンサリーロドプシン(ASR)の初期中間体での構造変化がall-trans型のASRとは異なることを見いだした。(2)ファラオニスフォボロドプシン(ppR)と情報伝達タンパク質pHtrIIの系においては、情報伝達に伴うタンパク質の構造変化(アミドIバンドの強度)が温度依存的に変化することを見いだした。(3)ppRの初期中間体形成に伴うレチナールの構造変化を部位特異的に重水素標識したレチナールを用いることにより明らかにした。(4)ppRのThr204とTyr174の水素結合が情報伝達に必須であることを明らかにした。(5)レプトスファエリアロドプシンの内部プロトン移動反応にAsp150が必須であり、Gluでは置き換えられないことを明らかにした。これらの知見はロドプシンのタンパク質問相互作用についての理解を深めるものであり、ATR-FTIR分光法での対照実験ともなるものである。

这项研究旨在阐明与蛋白质 - 蛋白质相互作用相关的结构变化，并达到蛋白质之间信号转移机制的本质。通过引入衰减的总反射（ATR）-FTIR方法，可以在充分存在水的条件下开发先前进行的蛋白质 - 蛋白质相互作用分析。今年，将Sensir制造的钻石ATR测量设备纳入了Nagoya技术研究院，工程研究生院，以及用于温度控制的玻璃电池的红外光谱仪FTS6000中。样品温度保持在生理温度（准确性约0.1度），并且在存在缓冲液的情况下，它成功地测量了与水合膜样品相当的红外差异光谱。此外，通过使用水合膜样品实验获得以下发现。（1）我们发现，与13-CIS型视网膜结合的Ananabena感觉视蛋白（ASR）的初始中间体的结构变化与全反型ASR不同。（2）在pharaonis phoborhopopsin（PPR）和信号蛋白phtrii的系统中，发现蛋白质的结构变化（酰胺I带的强度）伴随着温度依赖性方式的信号变化。（3）通过使用特定位置的氘标记的视网膜来阐明与PPR初始中间体形成的视网膜结构变化。（4）已经揭示了PPR中TH204和Tyr174之间的氢键对于信息传输至关重要。（5）已经揭示了ASP150对于链球lopopsin的内部质子转移反应至关重要，无法用GLU代替。这些发现加深了我们对视紫红质蛋白相互作用的理解，也是使用ATR-FTIR光谱法控制实验。

项目成果

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Temperature-dependent interactions between photoactivated Pharaonis phoborhodopsin and its transducer

DOI：
10.1021/bi060047i
发表时间：
2006-04-18
期刊：
BIOCHEMISTRY
影响因子：
2.9
作者：
Kamada, K;Furutani, Y;Kandori, H
通讯作者：
Kandori, H

Conformational Coupling between the Cytoplasmic Carboxylic Acid and the Retinal in a Fungal Light-Driven Proton Pump

真菌光驱动质子泵中细胞质羧酸与视网膜之间的构象耦合

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Biochemistry 45・51
影响因子：
0
作者：
神山勉;吉村恵子;倭剛久;倭剛久;倭剛久;Hiderou Yoshida;Hiderou Yoshida;倭剛久;倭剛久;倭剛久;Hiderou Yoshida;Hiderou Yoshida;Hiderou Yoshida;吉田秀郎;Hiderou Yoshida;Hiderou Yoshida;Yukako Oda;Satomi Nadanaka;Satomi Nadanaka;Satomi Nadanaka;吉田秀郎;吉田秀郎;Hiderou Yoshida;吉田秀郎;灘中里美;灘中里美;灘中里美;吉田秀郎;小田裕香子;Z.Huang;吉田秀郎;Hiderou Yoshida;Hiderou Yoshida;Zhi-Ming Huang;吉田秀郎;吉田秀郎;T.Hirano et al.;T.Ota et al.;V.A.Lorenz-Fonfria et al.;Y.Furutani et al.;A.Kawanabe et al.;K.Kamada et al.;N.Muneda et al.;M.Shibata et al.;N.Mizuide et al.;K.Zikihara et al.;Y.Furutani et al.;Y.Sudo et al.;M.Shibata et al.;Y.Furutani et al.
通讯作者：
Y.Furutani et al.

Photoisomerization Processes in the 13-cis and All-trans Forms of Anabaena Sensory Rhodopsin at 77K

鱼腥藻感觉视紫红质 13-顺式和全反式在 77K 下的光异构化过程