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膜タンパク質の構造生物学:レチナール膜タンパク質ハロロドプシンの吸収波長制御機構

膜蛋白的结构生物学：视网膜膜蛋白盐视紫红质的吸收波长控制机制

基本信息

批准号：
07J03077
负责人：
久保恵美
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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

本研究は、膜タンパク質の機能・構造への理解を深めるために、モデルタンパク質として優れている高度好塩古細菌由来光駆動型Cl-ポンプハロロドプシン(NpHR)を用いて、以下の2つの研究を遂行した。1、ハロロドプシンのCl-ポンプメカニズムと吸収波長制御機構の解明NpHRは、分子内の発色団レチナールに由来する可視吸収を持つ。NpHRのCl-輸送は、発色団の光異性化により開始され、分子内におけるCl-の位置により特徴的な吸収波長を示す中間体を経由して基底状態に戻る一連の反応経路(フォトサイクル)を通る。NpHRのCl-取込みメカニズムの解明のために、取込み側膜貫通領域に唯一存在する塩基欧アミノ酸Arg123に注目し、分光学的及び電気化学的手法によりこの+電荷がCl-取込みに必須であることを明らかにし、その側鎖が大きく構造変化することによりCl-を分子内に取込むことを推定した(Kubo et al.,2009)。Transient grating法とFlash photolysis測定により、NpHRの1周数十ミリ秒のフォトサイクル反応においてスペクトル的にサイレントな拡散過程があることを初めて報告した(Inoue et al.,2009)。また、これらの実験に用いているNpHRが、安定な3量体を形成していることを明らかにした(Sasaki et al.,2009)。2、ファラオニスハロロドプシン(NpHR)のX線結晶構造解析NpHRの結晶構造を理解することは、Cl-輸送メカニズム解明や類縁膜タンパク質との比較研究にとって非常に意義深い。現在までに、蒸気拡散法により13,600条件の結晶化を試み、分解能8ÅのNpHR結晶を得ることに成功した。NpHRの結晶化には数か月かかるため、今後も観を続ける必要がある。

In this study, the function and structure of membrane protein were deeply understood, and the following two studies were carried out. 1. The absorption wavelength control mechanism of the Cl-complex of the molecule and the absorption wavelength control mechanism of the molecule. Cl-transport of NpHR is initiated by photoisomerization of the chromophore, by intramolecular Cl-position, by characteristic absorption wavelength, by intermediate transition from substrate to substrate, and by continuous reverse channel. NpHR Cl-is the only one that exists in the solution of the problem. It is believed that Arg123 is the only one that exists in the solution of the problem.(Kubo et al., 2009)。Transient grading method and Flash photolysis determination, NpHR of a week dozens of seconds, the process of dispersion, the initial report (Inoue et al., 2009)。(Sasaki et al., 2009)。2. X-ray crystal structure analysis of NpHR is of great significance for understanding the crystal structure of NpHR. Now, the crystallization of NpHR under the condition of 13,600 ℃ by evaporation method was successfully obtained with decomposition energy of 8 ℃. NpHR crystallization is necessary for the future.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

光駆動型Cl-ポンプハロロドプシンの分子機構:過渡吸収分光法による解析

光驱动氯泵盐视紫红质的分子机制：瞬态吸收光谱分析

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Seto;Y.;Sakamoto;N.;Fujino;K. and Yurimoto;H.;本多正平;本多正平;本多正平;本多正平;本多正平;本多正平;本多正平;本多正平;Takanori Sasaki;Keiichi Inoue;久保恵美;Megumi Kubo;菊川峰志
通讯作者：
菊川峰志

光駆動型アニオンポンプハロロドプシン(NpHR)のポンプメカニズムにおけるArg123の役割

Arg123 在光驱动阴离子泵盐视紫红质 (NpHR) 泵机制中的作用

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Seto;Y.;Sakamoto;N.;Fujino;K. and Yurimoto;H.;本多正平;本多正平;本多正平;本多正平;本多正平;本多正平;本多正平;本多正平;Takanori Sasaki;Keiichi Inoue;久保恵美
通讯作者：
久保恵美

Reaction Dynamics of Halorhodopsin Studied by Time-Resolved Diffusion