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時間分解赤外分光法で捉えるバクテリオロドプシン内部の水分子の動態

時間分解赤外分光法で捉えるバクテリオロドプシン内部の水分子の動態
时间分辨红外光谱捕获细菌视紫红质内部水分子的动态
批准号：
20657030
负责人：
神取 秀樹
金额：
$2.11万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2008 至 2009
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20657030/
关键词：
生体分子光スイッチレチナール生物物理水素結合

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项目成果

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蛋白質の内部結合水の中には単に空間を充填するだけでなく、機能に重要な役割を演ずる水分子の存在が考えられている。我々は、光駆動プロトンポンプ蛋白質であるバクテリオロドプシンに対する精緻な低温赤外分光により、内部結合水の重要なはたらきを明らかにしてきた。本研究では、我々が低温で捉えた実験結果が、蛋白質が実際に機能する室温でも同様に起こるのかどうかを確かめるため、時間分解赤外分光を用いた解析により明らかにすることを目指している。水分子の振動バンドを室温で捉えることはきわめてチャレンジングな実験テーマであるが、ステップスキャン法を用いた時間分解赤外分光計測を最適化することによって、水分子の信号の実時間計測に挑んでいる。初年度において水分子を捉えるための測定系を最適化することを計画していたが、幸い予想以上の進展があり、Biochemistry誌に論文発表することができた。この実験結果によれば、マイクロ秒の領域で過渡的な温度上昇による見かけのスペクトル変化を正確に補正した結果、興味深いことに、L中間体の水は室温と低温で大きく異なっていた一方、M中間体の水は室温と低温でほぼ同じ水素結合構造をしていることがわかった。平成21年度はこの計測をさらに発展させ、過去、最高精度の計測を行った結果、M1,M2という2つのM中間体の構造は、プロトン放出基である水クラスター以外には構造変化は起こらないことを見出した。時間分解赤外分光法以外の計測の結果も含め、11編の原著論文を世に出すことができた。また、8件の招待講演を含む43件の学会発表を行った。
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会议论文
Structural changes of Salinibacter sensory rhodopsin I upon formation of the K and M photointermediates.
K 和 M 光中间体形成后盐杆菌感觉视紫红质 I 的结构变化。
DOI： 10.1021/bi801358b
发表时间： 2008
期刊： Biochemistry
影响因子： 2.9
作者： [D. Suzuki, Y. Sudo, Y. Furutani, Hazuki Takahashi, M. Homma, H. Kandori]
通讯作者： H. Kandori
Mechanism of color-tuning mutation in the E-F loop of proteorhodopsin
蛋白视紫红质E-F环的颜色调节突变机制
DOI： --
发表时间： 2009
期刊：
影响因子： --
作者： [山田啓介, 川鍋陽, 吉次麻衣子, 神取秀樹]
通讯作者： 神取秀樹
The mutation study to create proton pumps from a bacterial sensor rhodopsin
利用细菌传感器视紫红质创建质子泵的突变研究
DOI： --
发表时间： 2009
期刊：
影响因子： --
作者： [川鍋陽, K.H.Jung, 神取秀樹]
通讯作者： 神取秀樹
The Determlnant of Llght-Energy and Llght-Signal Conversion ln Rhodopsins
视紫红质中光能量和光信号转换的决定因素
DOI： --
发表时间： 2008
期刊：
影响因子： --
作者： [M. Miyano, E. Ikuta, F. Nagashima, 神取秀樹, 神取秀樹, H. Kandori]
通讯作者： H. Kandori
共 111 条
    ヘリオロドプシンの作動メカニズムの解明
    • 批准号：
      21H04768
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $27.46万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      神取 秀樹
    • 依托单位：
      Nagoya Institute of Technology
    Elucidation of the mechanism of rhodopsin functions for optogenetics
    • 批准号：
      21H04969
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
    • 资助金额：
      $395.12万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      神取 秀樹
    • 依托单位：
      Nagoya Institute of Technology
    ロドプシンの膜トポロジーを反転させる
    • 批准号：
      20K21251
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
    • 资助金额：
      $4.16万
    • 财政年份：
      2020
    • 负责人：
      神取 秀樹
    • 依托单位：
      Nagoya Institute of Technology
    ロドプシンの波長制御機構
    • 批准号：
      11F01080
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $0.51万
    • 财政年份：
      2011
    • 负责人：
      神取 秀樹
    • 依托单位：
      Nagoya Institute of Technology
    海外基金