Correlation between the fluorescence lifetime and the local environment of the chromophore: Universal nature to fluorescent proteins from the jellyfish Aequorea Victoria
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17K05764
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Physical chemistry
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
細井 晴子 東邦大学, 理学部, 准教授 (00313396)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮武 秀行 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (50291935)
内田 朗 東邦大学, 理学部, 教授 (30176680)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 蛍光タンパク質 / 蛍光寿命 / 結晶構造解析 / 時間分解蛍光分光法 / 発光メカニズム / 変異体作製 / X線結晶構造解析 / レーザー分光法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者はこれまでに、黄色蛍光タンパク質eYFP のY145 変異体計20 種類を作製し、時間分解蛍光測定によりその蛍光寿命を測定した。その結果、Y145 変異体の蛍光寿命は、アミノ酸一つの違いで3.4 nsから82 ps まで大きく変化し、145 番アミノ酸側鎖体積が小さくなるほど蛍光寿命が短くなる、つまり光らなくなることを明らかにした。本申請課題では、eYFP Y145 変異体の蛍光寿命の変化の起源を明らかにし、それを土台としてオワンクラゲ由来蛍光タンパク質 に共通する性質を見出すことを目的とする。これまでに、eYFP野生型とその14種類（Y145D、Y145F、Y145G、Y145M、Y145Q、Y145T、Y145V、Y145W、Y145C、Y145E、Y145H、Y145L、Y145N）の変異体の結晶構造を決定した。得られた構造の比較から、Y145側鎖体積が小さい変異体では、発色団とY203（発色団とパイスタッキングすることでYFPの黄色シフトをもたらすアミノ酸）との距離が長くなっていることが明らかになった。結晶構造が得られていない変異体のうち、Y145AとY145I変異体についてはSPring8での測定が終了した。
また2019年度には新たに、緑色蛍光タンパク質eGFPの野生型とY145変異体の結晶構造解析を開始した。eGFPの蛍光寿命は、145番アミノ酸の種類によってあまり変化しないことがすでに分かっている。この結果は、eYFPで重要であると考えられる発色団とY203とのスタッキングが、T203であるeGFPでは起こり得ないことと矛盾しない。これまでに、野生型と13種類の変異体について、SPring8での測定が終了している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究を予定よりも広げることができたため。申請時点では黄色蛍光タンパク質eYFPに主眼を置いて結晶構造解析を行う予定であったが、eYFPはほぼ終了し、現在はその比較として緑色蛍光タンパク質eGFPについても結晶構造解析を始めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
eYFPとeGFPのY145変異体について、引き続き結晶構造解析を行う。得られた結果をもとに、発色団周辺構造と寿命の相関を明らかにする。
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
