Raman optical activity as a tool for exploring the active site structure of cofactor-containing proteins

申請者らはラマン光学活性分光（Raman optical activity、ROA）と呼ばれる分光法を光受容タンパク質のような色素タンパク質に応用してきた。本手法は活性中心である補欠分子の歪んだ構造など、他では得られない活性部位の立体構造情報を得ることができる。我々は、この独自開発してきた研究手法を生体分子科学の分野において広く使われる計測法として発展・確立させたいと考えている。この目的の達成のため、本研究では今まで適用することができなかった視物質ロドプシンや植物やシアノバクテリアの光センサーであるフィトクロム類への応用を可能にする1064nm励起のラマン光学活性分光装置、光反応中間体などへの応用を可能にする低温ラマン光学活性分光装置の開発ならびにその応用研究を実施する。2022年度には、上記の1064nm励起のラマン光学活性分光装置および低温ラマン光学活性分光装置の開発に取り組んだ。1064nm励起のラマン光学活性分光装置については、その基礎となる1064nm励起ラマン分光装置を開発した。本装置は1064nmの連続発振レーザーと自作の光学系、小型分光器ならびにInGaAs検出器から構成される。今年度は構成精度のラマンスペクトルの測定が可能であることを確認した。現在は、偏光関連部品類を追加してラマン光学活性分光装置へと改変を行なっている段階である。一方、低温ラマン光学活性分光装置では785nmの連続発振レーザーと自作の光学系、小型分光器ならびにCCD検出器からなる装置を組み立て、クライオスタットに取り付けた標準試料のラマン光学活性スペクトルを測定できることを確認した。

申請者らはラマン光学活性分光（Raman optical activity、ROA）と呼ばれる分光法を光受容タンパク質のような色素タンパク質に応用してきた。本手法は活性中心である補欠分子の歪んだ構造など、他では得られない活性部位の立体構造情報を得ることができる。我々は、この独自開発してきた研究手法を生体分子科学の分野において広く使われる計測法として発展・確立させたいと考えている。この目的の達成のため、本研究では今まで適用することができなかった視物質ロドプシンや植物やシアノバクテリアの光センサーであるフィトクロム類への応用を可能にする1064nm励起のラマン光学活性分光装置、光反応中間体などへの応用を可能にする低温ラマン光学活性分光装置の開発ならびにその応用研究を実施する。2022年度には、上記の1064nm励起のラマン光学活性分光装置および低温ラマン光学活性分光装置の開発に取り組んだ。1064nm励起のラマン光学活性分光装置については、その基礎となる1064nm励起ラマン分光装置を開発した。本装置は1064nmの連続発振レーザーと自作の光学系、小型分光器ならびにInGaAs検出器から構成される。今年度は構成精度のラマンスペクトルの測定が可能であることを確認した。現在は、偏光関連部品類を追加してラマン光学活性分光装置へと改変を行なっている段階である。一方、低温ラマン光学活性分光装置では785nmの連続発振レーザーと自作の光学系、小型分光器ならびにCCD検出器からなる装置を組み立て、クライオスタットに取り付けた標準試料のラマン光学活性スペクトルを測定できることを確認した。