Time-Resolved Ultraviolet Resonance Raman Study of Photochemical Reaction of UV-B Photoreceptor Proteins

UV-B 感光蛋白光化学反应的时间分辨紫外共振拉曼研究

基本信息

项目摘要

本年度はUVR8のマイクロ秒から秒の時間領域のタンパク質構造ダイナミクスを観測する実験を行う予定であった。特に野生型UVR8の芳香族アミノ酸の時間分解紫外共鳴ラマンスペクトルを取得し、光反応中間体を検出したいと計画していた。そしてこれを基にUVR8の機能発現機構と生理機能を考察する計画であった。しかし本年度は新型コロナウィルス流行による大阪大学の入構制限や申請者の東北大学への異動が重なり、研究が思うように進まなかった。特に芳香族アミノ酸の時間分解紫外共鳴ラマン分光測定は大阪大学水谷研究室でしか行えないため、本研究計画を遂行するのは極めて困難な状況であった。本研究課題については、県外移動や大学入構等の制限が撤廃された段階で再開したいと考えている。一方で本研究課題と並行し、ヘムタンパク質ミオグロビンのピコ秒領域の動作機構に関する研究を行ってきた。ミオグロビンのヘムの鉄原子には一酸化炭素が結合する。ヘムを光励起すると、一酸化炭素が解離し、ヘム近傍のEヘリックスが動くことが知られていた。本研究では野生型ミオグロビンとV68A変異体のEヘリックスの動きをピコ秒時間分解紫外共鳴ラマン分光法により観測した。その結果、この動きが一酸化炭素とEヘリックスのVal68側鎖とのファンデルワールス接触の解消によるものであることが初めて明らかとなった。これは超高速のタンパク質ダイナミクスが原子間の接触変化によって駆動され得ることを初めて示した成果である。
In the current year, the UVR8 budget is scheduled to be announced in the field. Special wild-type UVR8 aromatic acid time decomposition of UV-co-UV spectroscopy to obtain the target, and the light is used to generate the gas phase in the system. In this paper, the basic UVR8 mechanism is used to investigate the physiological and mechanical ability of the organization. It is very popular to apply for admission to Osaka University this year. Applicants from the University of Osaka will be invited to participate in the program. Peking University will conduct an intensive training program, and study and think about it. Special aromatic acid acid time decomposition UV-vis spectrophotometry determination in the Water Valley Research Laboratory of Osaka University, this study is planned to be carried out in this study. In this study, there are restrictions on the withdrawal of college students, such as the transfer of foreign countries to colleges and universities, and so on. On the one hand, the project of this study will be carried out concurrently, and the research will be carried out in the field of operational institutions in the field of research. This is the first step in the formation of an acidified carbon compound. The light is excited, the acidified carbon is dissociated, and the temperature is close to the temperature. In this study, we used the method of time decomposition of UV-co-absorption spectrophotometry to determine the temperature of V68A and V68A. The results and the results of the test show that the carbon is acidified, and the carbon is acidified. So, Val68, carbon, carbon The ultra-high-speed equipment is used to detect the interatomic contact, the chemical contact between atoms, the dynamic response, and the preliminary demonstration of the results.

项目成果

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Origin of the Reactive and Nonreactive Excited States in the Primary Reaction of Rhodopsins: pH Dependence of Femtosecond Absorption of Light-Driven Sodium Ion Pump Rhodopsin KR2
视紫红质初级反应中反应性和非反应性激发态的起源:光驱动钠离子泵视紫红质 KR2 飞秒吸收的 pH 依赖性
  • DOI:
    10.1021/acs.jpcb.8b01934
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tahara Shinya;Takeuchi Satoshi;Abe-Yoshizumi Rei;Inoue Keiichi;Ohtani Hiroyuki;Kandori Hideki;Tahara Tahei
  • 通讯作者:
    Tahara Tahei
Nonbonded Atomic Contacts Drive Ultrafast Helix Motions in Myoglobin
非键合原子接触驱动肌红蛋白中的超快螺旋运动
  • DOI:
    10.1021/acs.jpcb.0c04772
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shinya Tahara;Misao Mizuno;and Yasuhisa Mizutani
  • 通讯作者:
    and Yasuhisa Mizutani
Universality of Ultrafast Protein Dynamics of Rhodopsins Revealed by Femtosecond Time-Resolved Ultraviolet Stimulated Raman Spectroscopy
飞秒时间分辨紫外受激拉曼光谱揭示视紫红质超快蛋白质动力学的普遍性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shinya Tahara,Rika Kurihara,Keiichi Kojima;Hikaru Kuramochi;Satoshi Takeuchi;Yuki Sudo;Tahei Tahara
  • 通讯作者:
    Tahei Tahara
Spectroscopic Study of Proton-Transfer Mechanism of Inward Proton-Pump Rhodopsin, Parvularcula oceani Xenorhodopsin
  • DOI:
    10.1021/acs.jpcb.8b01279
  • 发表时间:
    2018-06-28
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Inoue, Keiichi;Tahara, Shinya;Kandori, Hideki
  • 通讯作者:
    Kandori, Hideki
Ultrafast protein dynamics of bacteriorhodopsin revealed by deep-uv femtosecond stimulated Raman spectroscopy
深紫外飞秒受激拉曼光谱揭示细菌视紫红质的超快蛋白质动力学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Tahara;H. Kuramochi;S. Takeuchi;T. Tahara
  • 通讯作者:
    T. Tahara
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田原 進也其他文献

ミオグロビンの構造変化を駆動する原子間接触
驱动肌红蛋白结构变化的原子间接触
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田原 進也;水野 操;水谷 泰久
  • 通讯作者:
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フェムト秒誘導ラマン分光法を用いた光異性化している分子の構造ダイナミクスの観測
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
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  • 作者:
    田原 進也;竹内 佐年;大谷 弘之;田原 太平
  • 通讯作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田原 進也;竹内 佐年;吉住 玲;井上 圭一;大谷 弘之;神取 秀樹;田原 太平
  • 通讯作者:
    田原 太平
新奇光受容タンパク質ヘリオロドプシンの超高速ダイナミクス
新型光感受器蛋白日光视紫红质的超快动力学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田原 進也;Manish Singh; 倉持 光;志甫谷 渉;井上 圭一;濡木 理;Oded Beja;水谷 泰久;神取 秀樹;田原 太平
  • 通讯作者:
    田原 太平

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