ロドプシン類の機能進化におけるリガンドとの共有結合の役割

与配体共价键合在视紫红质功能进化中的作用

• 批准号: 10J01416
• 负责人: 松山オジョス 武 (2011)
• 金额: $ 0.9万
• 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: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01416/
• 关键词: ロドプシン; GPCR; リガンド; レチナール; Gタンパク質; 構成的活性化変異; 共有結合

ロドプシンは脊椎動物の眼で光受容を担う代表的なオプシン・タンパク質である。光を効率的に受容するためロドプシンは分子内に光を吸収し構造変化を起こすレチナールと共有結合していることが知られている。興味深いことにロドプシンは拡散性のリガンド分子を受容しGタンパク質を介してシグナル伝達機構を駆動するGPCR(Gタンパク質共役型受容体)類に属することが系統解析によって明らかにされている。ロドプシン中のレチナールはGPCRのリガンドの結合部位に位置し、ロドプシンのリガンドであると考えることができる。ロドプシンは拡散性のリガンドを結合するGPCRから進化したと考えられが、共有結合したレチナールリガンドをもつ光受容体と拡散性のリガンドを結合する受容体はどのように異なるのか、光受容体そしてGタンパク質共役型受容体の機能を考える上で重要である。共有結合したレチナールリガンドがロドプシン中でどのような機能を果たしているのか調べるためレチナールの結合部位が欠損しているロドプシンの変異体(K296G)を用いて分光学的解析を行った。フーリエ変換赤外振動分光法によってこの変異体を解析した結果、基底状態では共有結合の寄与は少なく、受容体は野生型と同様な相互作用を用いて構造を安定化していることが明らかになった。また光反応初期の中間体も変異体と野生型で似たような相互作用をしているこどが明らかになった。つまり基底状態そして反応初期においてレチナールは共有結合ではなく近傍のアミノ酸との相互作用によってレセプターに留められ、不活性状態を安定化していることを示した。

The light receptivity of vertebrate eyes represents the light receptivity of vertebrate eyes. The light absorption rate is higher than that of the light absorption rate. GPCR(GPCR) is a kind of GPCR(GPCR), which belongs to the category of GPCR and GPCR(GPCR). The Lechinari in the Radopisin is located in the integration part of the GPCR, and the Radopisin can be seen and tested. The evolution of GPCR is important for the function of photoreceptors and diffusive receptors. A total of the binding sites of the binding sites of the binding sites The results of the analysis of the different species by the method of vibration spectroscopy, the state of the substrate, the common combination, the wild type and the interaction of the receptor, the structure and the stability of the substrate In the early stages of photo-reaction, the intermediate was isolated from the wild type. The substrate state is stable in the initial stage of reaction, and the interaction between the nearby acids is stable in the inactive state.

项目成果

Covalent Bond between Ligand and Receptor Required for Efficient Activation in Rhodopsin

• DOI: 10.1074/jbc.m109.063875
• 发表时间: 2010-03-12
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Matsuyama, Take;Yamashita, Takahiro;Shichida, Yoshinori
• 通讯作者: Shichida, Yoshinori

Characterization of ligand induced and constitutive activity in rhodopsin

视紫红质配体诱导和组成活性的表征

• 发表时间: 2011
• 作者: Take Matsuyama;Takahiro Yamashita;Yasushi Imamato;Yoshinori Shichida
• 通讯作者: Yoshinori Shichida

The C-Terminus of the G Protein α Subunit Controls the Affinity of Nucleotides

G 蛋白 α 亚基的 C 末端控制核苷酸的亲和力

• DOI: 10.1021/bi201702d
• 发表时间: 2012
• 期刊: Biochemistry
• 影响因子: 2.9
• 作者: Naoki Kimata;Takahiro Yamashita;Take Matsuyama;Yasushi Imamoto;Yoshinori Shichida
• 通讯作者: Yoshinori Shichida