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Mechanism of magnetic field recognition in blue light receptor Cryptochrome

Research Project

Project/Area Number 15K21293
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Biological physics/Chemical physics/Soft matter physics
Biophysics
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

Zikihara Kazunori  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (90458000)

Research Collaborator NOGUCHI SATORU  大阪府立大学, 理学系研究科, 教授
KATSURA HITOMI  大阪府立大学, 研究推進課 管理運営グループ
TODO TAKESHI  大阪大学, 医学系研究科, 教授
ISHIKAWA TOMOKO  大阪大学, 医学系研究科, 助教
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsクリプトクロム / 生物磁気センサー / 光有機電子移動反応 / ラジカル形成 / 磁気特性測定装置(MPMS3) / 光反応 / 磁場認識 / 磁気特性測定 / 光誘起電子移動反応 / MPMS3 / 磁気測定 / 光受容タンパク質 / 直線偏光 / 円偏光 / 光反応速度 / 生物磁場センサー / 偏光照射 / 外部磁場
Outline of Final Research Achievements

In this study, using a blue light receptor "cryptochrome" hypothesized as a light-dependent magnetic sensor protein, we tried the measuring of the magnetism generation associated with blue light irradiation by Magnetic Property Measurement System (MPMS 3).
Protein solution of zebrafish-derived cryptochrome “Zf_Cry-DASH” was irradiated by blue-light LED, and the measurement of the detecting the magnetization generation of the radical state formed along with the photoreaction was performed using MPMS3. As a result, it has not yet reached the detection of MPMS3 signal showing magnetic properties at present, and it is considered that further study of measurement conditions is necessary.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、光依存の磁気センサータンパク質として仮説が立てられている青色光受容体「クリプトクロム」を用いて、青色光照射に伴う磁気の発生を磁気特性測定装置(MPMS3)により測定することを試みた。
渡り鳥や回遊魚が地球規模の移動を迷うことなく実行することは、私たち驚かせるとともに興味を引き立てる現象である。それらの生物は地磁気を認識しているという考え方が一般的にあり、磁気センサータンパク質が存在するという仮説が報告されていた。しかしながら、未だにその真偽やメカニズムは謎に包まれていたため、本研究により少しでも知見が得られれば大きなインパクトがあることが期待された。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2016

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Time-resolved fluctuation during the photochemical reaction of a photoreceptor protein: phototropin1LOV2-linker.2016

    • Author(s)
      Kuroi K, Sato F, Nakasone Y, Zikihara K, Tokutomi S, Terazima M.
    • Journal Title

      Phys Chem Chem Phys.

      Volume: 18 Issue: 8 Pages: 6228-6238

    • DOI

      10.1039/c5cp07472j

    • NAID

      120005973369

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] シロイヌナズナPhytochrome-B光反応における直線偏光・左右円偏光の影響2016

    • Author(s)
      直原一徳
    • Organizer
      植物円偏光研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学 (エイレンソウ2F 第2会議室)
    • Year and Date
      2016-01-25
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Book] 光と生命の事典 (クリプトクロム)2016

    • Author(s)
      直原一徳
    • Total Pages
      400
    • Publisher
      朝倉書店
    • Related Report
      2015 Research-status Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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