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霊長類色覚視物質の赤外分光研究

灵长类色觉物质的红外光谱研究

基本信息

批准号：
11J07652
负责人：
片山耕大
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では霊長類赤・緑視物質の変異タンパク質を作製し、低温赤外分光法を適用することで、両色覚視物質の波長制御機構、光反応制御機構に関わる構造要因を明らかにすることが目的である。さらに、レチナール分子の振動バンドを帰属するために、レチナール分子の同位体標識試料を用いた色覚視物質の作製、高精度な分光測定も目的としている。本年度の研究成果の概要を以下に記述する。1.霊長類の色覚視物質は試料調製の困難さから構造解析が全く行われていなかった現状下、私は培養細胞を用いて作製した霊長類の赤・緑感受性視物質に対する高精度の赤外分光測定による構造解析を行ってきた。これまでに2報の論文を発表しており、今回は部位特異的な変異タンパク質に対する実験に挑戦した。これにより、赤・緑視物質間で違いが観測されていた赤外振動バンドを帰属し、両者の構造の違いがどのアミノ酸や水分子に由来するのか明らかにできると期待する。すでに違いを生み出すアミノ酸の一つを特定することにも成功している。現在はさらなる変異実験を加えることで、より詳細に赤・緑視物質間の構造の違いを明らかにしていくと同時に、それらの構造の違いと波長制御との関連性について議論する。またこれまでの変異実験による研究成果は論文作成中である。2.ロドプシン(明暗を認識する視覚タンパク質)と色覚視物質は、レチナールがリシン残基とプロトン化シッフ塩基を形成して結合しており、この正電荷を安定化させるために対イオン(グルタミン酸)が存在する。波長制御においてこのイオン対構造における相互作用の強さが重要と言われており、今回私はこの相互作用の強さを実験的に明らかにするためレチナール分子の同位体標識試料を用いたシッフ塩基の振動モードを帰属することに挑戦した。帰属に成功したシッフ塩基の振動モードは赤・緑視物質間でよく類似しており、レチナールと対イオンとの相互作用の強さは波長制御に関与しないことが示唆された。

This study focuses on the structural factors related to the wavelength control mechanism and the optical reflection control mechanism of long red and green substances, and the application of low temperature infrared spectroscopy. For the purpose of high precision spectroscopic determination, the preparation of chromogenic substances and the use of isotopic identification samples for molecular vibration detection are described. A summary of the research results of this year is described below. 1. The structural analysis of long and green sensitive visual substances is difficult to modulate under the current situation, and the structural analysis of long and green sensitive visual substances is carried out with high precision under the current situation. This paper is published in the form of a report, and it is now available in the form of a report of a specific nature. The structure and structure of the red, green and green substances are different from each other. A specific procedure for the production of the product is described below. Now, there is a difference between the structure of the red and green visual substances and the relationship between the wavelength control and the structure of the green visual substances. The results of this research are in the process of making papers. 2. The color of the pigment (light and dark) and the color of the pigment (light and dark) are combined with the positive charge of the pigment (light and dark) and the positive charge is stabilized. Wavelength control is important for the strength of the interaction between molecules and structures. The strong interaction between red and green substances is related to wavelength control.