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１タンパク質レベルでみる生体内電子移動反応：速度・構造・物性の相関関係の解明

1 蛋白质水平上的体内电子转移反应：阐明速率、结构和物理性质之间的相关性

基本信息

批准号：
26810003
负责人：
近藤徹
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、単一タンパク質内で生じる電子移動の速度とタンパク質構造・物性の同時解析及びそれらの相関関係の解明である。今年度は、光合成細菌ヘリオバクテリアの光合成反応中心タンパク質（hRC）内で電子移動担体として機能するクロロフィル色素（Chl a-A0）の１分子スペクトルを検出し解析した。新たに開発した顕微分光装置を用い、Chl a-A0 １分子の測定系を確立した。fs レーザー光をフォトニック結晶ファイバーに入射して得られた広帯域（500～1000 nm）のスーパーコンティニューム（SC）光をプリズムで分光し、波長可変光源として用いた。NA=0.6の反射対物レンズを組み込んだ反射型顕微鏡を作製し、光源と接続した。サンプルはクライオスタッド内にセットし、６Kで測定を行った。pM程度に希釈したhRC溶液をCaF2基板にスピンコートし、2D蛍光画像を測定すると、疎らに分布する輝点が観測された。輝点の蛍光が１ステップで光退色することを確認した。このような１ステップ光退色は単一粒子に特徴的な現象であり、輝点が単一hRC由来であることを示す。単一hRCの励起スペクトルを測定し、670 nm付近にシャープなピークを観測した。励起光強度に対する蛍光飽和特性から、Chl a-A0由来のピークと同定できた。タンパク質内の電子移動に関わる色素の１分子分光はこれまでに例がなく新規の結果である。Chl a-A0 １分子のピーク波長や線形が時間変化することも確認した。さらに高速な過渡変化をモニターするには信号の検出感度を上げる必要があったため、高NA（=0.97）新型対物レンズの使用を考えたが、レンズ視野の問題で安定した測定が難しかった。今後の課題として、改良を加えたレンズを新たに設計・作製する必要がある。低温ほど信号強度が上昇したため、超流動ヘリウム温度（1.5 K）での測定も不可欠である。

The purpose of this study is to establish the simultaneous analysis of the physical properties and the analysis of the physical properties of the mechanical and electrical devices in the system. This year, the electron transporter in the photosynthetic reaction center (hRC) of photosynthetic bacteria was analyzed by molecular weight analysis. The molecular weight of Chl a-A0-1 was detected. In the new system, the differential optical device is used, and the Chl a-A0 1 molecular calibration system is set up. The fs optical emission spectrum analysis results show that the incident wavelength domain (500-1000 nm) is sensitive to the optical spectrum spectrum (SC), and the wavelength tunable light source is suitable for spectroscopic analysis. NA=0.6 reflectors are used as reflectors, and light sources are connected to each other. This is the first time to determine the temperature of the line at 6K. PM level: hRC solution, CaF2 substrate, 2D light portrait, measurement, distribution, points, etc. Click Light 1, Light fade, confirm. The color of light fades, the image of a particle, the origin of a hRC, the color of a particle. One HRC motivates you to pay a minimum of 670 nm for a short period of time. The excitation of light intensity, light and properties, and the origin of Chl a-A0 are the same. In the laboratory, the electrodes were moved to monitor the molecular spectrophotometry of pigment 1. The results of the new regulations were not satisfactory. The Chl a-A0 1 molecule has a long wave length. The time frame is used to verify the performance of the filter. The high-speed traffic signal is sensitive to the necessary temperature, high NA (= 0.97), and the new type of equipment is used to determine the safety and stability of the equipment. In the future, we will improve the design of the new equipment and make sure that it is necessary. The strength of the low temperature temperature signal is high, and the temperature of the supercurrent temperature (1.5 K) can not be measured.