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青色光受容蛋白質のドメインに共通する光誘起反応分子機構の解明

阐明蓝光受体蛋白结构域常见的光诱导反应的分子机制

基本信息

批准号：
07J04902
负责人：
中曽根祐介
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto 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

植物に存在する青色光セシサー蛋白質phototropinの光反応を過渡回折格子法を用いて捉えることを試みた。この手法では拡散係数変化という観点から蛋白質全体の構造変化や会合状態の変化を時間分解検出することが可能である。その結果、これまでLOV2ドメインのみの試料では溶液中でダイマー・モノマー間の平衡があり、それぞれ会合反応、解離反応を示すことが明らかになっている。またLOV2ドメインにlinkerドメインを付随させた試料では光励起によりlinkerドメインがLOV2ドメインから解離する反応が誘起され、さらにlinker部分に存在するヘリックスの崩壊反応が誘起される様子を実時間で観測している。今回、これらの反応に対する温度効果を調べたところ、LOV2ドメインのみの試料では低温にすると光誘起会合反応による信号の強度が減少することが見いだされた。これは暗状態でダイマーを形成する分子数が増加していることを意味している。詳しい解析の結果、ダイマー・モノマー間の変移エンタルピー・エントロピーを見積もることにも成功した。またlinker付き試料では温度上昇により、linkerドメインの解離物が暗状態でも増加する様子が検出された。LOV2ドメインは暗状態でkinaseドメインに結合することでその活性を抑制し、光励起による解離によって活性化が促進されると考えられている。本研究では過渡回折格子法により光反応を捉えることでこの過程を実時間で捉えることに成功したが、さらに今回、温度効果によっても解離が促進されることが見いだされたことから、phototropinが光センサーであると同時に温度センサーとしての機能を有する可能性を示唆するに至った。

The plant has green light and protein, and the light reflection method is used to detect it. This technique is based on the transformation of the dispersion coefficient, the transformation of the structure of the protein, the transformation of the convergence state, and the transformation of the time. As a result, LOV2 and the sample in the solution are in equilibrium with each other, and the reaction is convergent and dissociative. The test sample was tested for light excitation, linker disassociation, reaction initiation, linker partial presence, reaction initiation, and reaction time. The intensity of the signal is reduced due to the low temperature of the sample. The number of molecules in the dark increases. The result of the analysis is that The temperature of the linker sample increases, and the temperature of the linker sample increases. LOV2 is a dark state, kinases are bound to the surface, and their activity is inhibited and stimulated by light. In this study, the transition lattice method was used to show the possibility of photodissociation in the process of light reflection and temperature change.