レチナールタンパク質の生物物理化学的解析

视网膜蛋白的生物理化分析

• 批准号: 13F03076
• 负责人: 阿波賀 邦夫
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13F03076/
• 关键词: レチナールタンパク質; ロドプシンタンパク質TR; 有機エレクトロニクス; 光反応; 光遺伝学; 分光法

これまでの研究により超好熱菌から新しいレチナールタンパク質を発見し、サーモフィリックロドプシン・TRと命名している。この分子は、これまで見つかっているレチナールタンパク質の中で最も熱に対して安定な分子であった。この分子について、構造および構造変化を過渡吸収スペクトル（可視、赤外、ラマン、蛍光）によって追跡し、さらにNMR分光法を用いた発色団構造の決定に成功した。さらに今年度は、過渡光電流の発生が期待される ［電極１(M)｜電荷分離層(S)｜絶縁分極層(I)｜電極２(M’)］ なる構造をもつ光学セルにおいて、その安定作動の最適化を行った後に、電荷分離層を光活性生体物質とすることによってより、環境応答型の光応答を求めた。［金属（M）|電荷分離層（S）|絶縁分極層（I）|金属（M’）］光電セルにおいて、絶縁分極層としてイオン液体（IL）を用いた系において、実用化に向けた検討を行った。この光電セルでは、界面電気二重層の形成による巨大電場によって電荷分離が促進されることが期待されている。近赤外外部に吸収をもつVOナフタロシアニンとC60の固溶体膜を電荷分離層とし、二つの電極を平行に同一基板上に配置したIL-MSIM光電セルの特性を調べところ、電気二重層の生成が電極間距離に依存しないことを利用し、電極間距離を7 mmに広げても過渡光電流を取り出せることが分かった。このように、透明電極を必要とせず、また電極の位置を厭わない柔軟性は、IL-MISM光電セル光検出器としての実用性を保証する。さらに、［M|S|I|M’］光電セルのM’電極を光ファイバーのジャケットとすることによって、On-tip型の光センサー構造を実現し、S層に生体物質を用い過渡光電流の検出に成功した。

こ れ ま で の research に よ り super hot bacteria か ら new し い レ チ ナ ー ル タ ン パ ク qualitative を 発 し, サ ー モ フ ィ リ ッ ク ロ ド プ シ ン, TR と named し て い る. こ の molecular は, こ れ ま で see つ か っ て い る レ チ ナ ー ル タ ン パ ク qualitative の で the most も hot に し seaborne て settle な molecular で あ っ た. こ の molecular に つ い て, tectonic お よ び structure - the suction 収 を transition ス ペ ク ト ル (visual, red outside, ラ マ ン 蛍 light) に よ っ て tracing し, さ ら に NMR spectrometry を with い た 発 color 団 tectonic の decided に successful し た. さ ら に our は, transition photocurrent の 発 raw が expect さ れ る [electrode 1 charge separation layer (S) (M) | | never try (I) | electrode polarization layer 2 (M ')] な る tectonic を も つ optical セ ル に お い て, そ の line stability and optimal actuation の を っ た after に, charge separation layer を light active raw material と す る こ と に よ っ て よ り, environmental 応 answer type の light 応 answer を o め た. [metal charge separation layer (S) (M) | | never try polarization layer (I) | metal (M ')] photoelectric セ ル に お い て, never try a layer と し て イ オ ン liquid (IL) を い た department に お い て, be used to け に た 検 line for を っ た. こ の photoelectric セ ル で は, electric double layer の 気 formation interface に よ る large fields に よ っ て charge separation が promote さ れ る こ と が expect さ れ て い る. Almost bare external suction 収 に を も つ VO ナ フ タ ロ シ ア ニ ン と C60 の を charge of solid membrane separation layer と し, two つ の を に parallel with a fundamental plate electrode に configuration し た IL - MSIM photoelectric セ ル の features を adjustable べ と こ ろ, electric double layer の 気 が electrode distance between に dependent し な い こ と を using し, the distance between the electrode を 7 The mmに square げて <s:1> transition photocurrent を is taken from the に to obtain the せる とが とが part った った. こ の よ う に, transparent electrode を necessary と せ ず, ま た electrode position の を anaerobic わ な い softness は, IL - MISM photoelectric セ ル light 検 extractor と し て の be use sex を guarantee す る. さ ら に, [M | S | | I M '] photoelectric セ ル の M 'electrode を light フ ァ イ バ ー の ジ ャ ケ ッ ト と す る こ と に よ っ て, On - tip の light セ ン サ を ー structure be し now, S layer に raw material transfers with い を photocurrent の 検 に successful し た.

项目成果

Solid-State Properties of Organic Radicals: Fundamentals and Applications in Organic Electronics

有机自由基的固态特性：有机电子学的基础和应用

• 发表时间: 2014
• 作者: L. Hu;S. Dalgleish;M. M. Matsushita;H. Yoshikawa;K. Awaga;Y. Xie;H. Wang;Kunio Awaga
• 通讯作者: Kunio Awaga

Large spectral change due to amide modes of a β-sheet upon the formation of an early photointermediate of middle rhodopsin

在中间视紫红质的早期光中间体形成时，由于 β-折叠的酰胺模式而导致大的光谱变化

• DOI: 10.1021/jp308765t
• 发表时间: 2013
• 期刊: J. Phys. Chem. B
• 影响因子: 3.3
• 作者: Furutani;Y.;Okitsu;T.;Reissig;L.;Mizuno;M.;Homma;M.;Wada;A.;Mizutani;Y.;Sudo;Y.
• 通讯作者: Y.

Towards biological photodetectors

迈向生物光电探测器

• 发表时间: 2014
• 作者: Tsukamoto;T.;Inoue;K.;Kandori;H.;Sudo;Y.;Louisa Reissg
• 通讯作者: Louisa Reissg

Color discriminating retinal configurations of sensory rhodopsin I by photo-irradiation solid state NMR spectroscopy.

通过光照射固态核磁共振光谱法对感觉视紫红质 I 进行颜色辨别的视网膜构型。

• DOI: 10.1002/ange.201309258
• 发表时间: 2014
• 期刊: Angew. Chem. Int. Ed.
• 作者: Yornoda;H.;Makino;Y.;Tomonaga;Y.;Hidaka;T.;Kawamura;I.;Okitsu;T.;Wada;A.;Sudo;Y.;Naito;A.
• 通讯作者: A.

Organic Transistors and Photocells Assisted by Ionic Liquids

离子液体辅助的有机晶体管和光电管

• 发表时间: 2014
• 作者: Tsukamoto;T.;Inoue;K.;Kandori;H.;Sudo;Y.;Louisa Reissg;Kunio Awaga
• 通讯作者: Kunio Awaga