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Understanding of the ground principle underlying the expression of a wide variety of protein functions by studying microbial rhodopsins as a model system

Research Project

Project/Area Number 23K21092
Project/Area Number (Other) 21H01875 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

井上 圭一  東京大学, 物性研究所, 准教授 (90467001)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Keywordsタンパク質機能 / 微生物ロドプシン / 機能計測 / 構造解析 / 分光計測
Outline of Research at the Start

タンパク質の様々な機能は生命の活動の根幹を支えるが、その多様性が生み出されるメカニズムの統一的な理解はいまだなされていない。そこで本研究では、多様な機能を持つ光受容タンパク質である微生物ロドプシンを、タンパク質の機能-構造連関を調べるためのモデル系として捉え、最先端の分光学、構造生物学、さらに計算科学的研究を行い、それらの知見を統合することで、共通のエネルギー入力から幅広い機能が生み出される根本原理の解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は主にイオンポンプおよびイオンチャネル型の微生物ロドプシンに着目して研究を行った。その内イオンポンプロドプシンについては、異なる機能のタンパク質間のアミノ酸を入れ替えることで互いの機能を転換し、機能発現に必要な最小要素を調べることができる機能転換実験により、過去に井上らが報告した光駆動型内向きプロトンポンプのシゾロドプシン(SzR、Inoue et al. Sci. Adv. 2020)において内向きプロトン輸送に関わるアミノ酸の同定を試みた。そして、外向きプロトンポンプ型ロドプシンのPspRに段階的に変異を加えたところ、3つの変異によって輸送方向の逆転が見られた。これにより、SzRの内向きプロトン輸送性はSchiff塩基近傍のこれら3つの残基によって生み出されていると考えられる(Marin et al. JACS 2023)。
一方、イオンチャネル型のロドプシンであるC1C2について、チャネル開閉とレチナール発色団のつながりを明らかにするため、新たに時間分解共鳴Raman分光系を構築し、各中間体におけるレチナールの構造の違いを調べ、レーザーパッチクランプや過渡吸収計測の結果と比較した。その結果、レチナールのSchiff塩基が脱プロトン化し、チャネルが開いた状態に相当するP2b状態において、レチナールのポリエン鎖のねじれが最も大きくなることが、水素面外変角振動モードのRamanピーク強度から示された。さらにねじれの緩和とチャネルのClosingはSchiff塩基への再プロトン化過程に律速されることから、これらの結果により、C1C2ではレチナールのねじれがチャネルの開閉を制御する主要因であることを明らかとした(Shibata et al. JACS 2023)。
その他、新奇ロドプシンファミリーTwR(Mannen et al. J. Mol. Biol. 2023)、カロテノイド結合型ロドプシン(Chazan et al. Nature 2023)、カリウムチャネルロドプシンのイオン輸送メカニズム(Tajima et al. Cell 2023)についても研究を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

これまでの当研究課題における研究により、ベストロドプシンやCPRロドプシン、DSEロドプシン、TwR、3-OH型カロテノイド結合型ロドプシンなど、当初の想定を大きく上回る数の新奇機能や物性を持つロドプシンのサブファミリーが同定されている。また内向きプロトンポンプ型ロドプシンやチャネルロドプシンなどの微生物ロドプシンに加え、動物ロドプシンの一種であるRGR (retinal G protein-coupled receptor)についても、機能発現や波長制御に関する知見を数多く得ている。これらのことから、本年度終了時において当初の計画以上に研究の進展が見られたと結論した。

Strategy for Future Research Activity

今年度の研究により、細菌由来のロドプシンのうち20-30%もの分子が既知の4-keto型のものに加えて、3-OH型のカロテノイドを結合することが明らかとなったが、細菌由来の種が持つロドプシンについては明らかでない。そこで、今後は細菌以外の生物種が持つロドプシンについてもカロテノイド結合の有無や、結合するカロテノイドの種類、結合したカロテノイドの生理的役割などについて調べていく。また今年度までに調べられていないロドプシンのサブファミリーについても、機能や光反応特性などについてさらなる研究を行っていく。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (145 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (13 results) Journal Article (31 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results,  Peer Reviewed: 31 results,  Open Access: 15 results) Presentation (97 results) (of which Int'l Joint Research: 21 results,  Invited: 37 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

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    • Author(s)
      Taito Urui, Kouhei Hayashi, Misao Mizuno, Keiichi Inoue, Hideki Kandori, Yasuhisa Mizutani
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry B

      Volume: 128 Issue: 3 Pages: 744-754

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.3c07510

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  • [Journal Article] Chromophore-Protein Interactions Affecting the Polyene Twist and π-π* Energy Gap of the Retinal Chromophore in Schizorhodopsins2024

    • Author(s)
      Taito Urui, Tomomi Shionoya, Misao Mizuno, Keiichi Inoue, Hideki Kandori, Yasuhisa Mizutani
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry B

      Volume: 128 Issue: 10 Pages: 2389-2397

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.3c08465

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  • [Journal Article] A Light-Gated Cation Channel with High Reactivity to Weak Light2023

    • Author(s)
      Shoko Hososhima, Shinji Ueno, Satoshi Okado, Ken-ichi Inoue, Masae Konno, Yumeka Yamauchi, Keiichi Inoue, Hiroko Terasaki, Hideki Kandori, Satoshi P. Tsunoda
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 7675-7675

    • DOI

      10.1038/s41598-023-34687-7

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    • Author(s)
      Chun-Fu Chang, Masae Konno, Keiichi Inoue, Tahei Tahara
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      Volume: 14 Issue: 31 Pages: 7083-7091

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.3c01133

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  • [Journal Article] A Light-Driven Anion Pump with Two Different Transport Modes2023

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      Manish Singh, Shota Ito, Shoko Hososhima, Rei Abe-Yoshizumi, Satoshi P. Tsunoda, Keiichi Inoue, Hideki Kandori
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry B

      Volume: 127 Issue: 32 Pages: 7123-7134

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.3c02116

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  • [Journal Article] Structural Basis for Color Tuning and Ion Selectivity in Potassium-Selective Channelrhodopsins2023

    • Author(s)
      S. Tajima, Y. S. Kim, M. Fukuda, Y.J. Jo, P. Y. Wang, J. M. Paggi, E. F.X. Byrne, K. E. Kishi, S. Nakamura, C. Ramakrishnan, S. Takaramoto, T. Nagata, M. Konno, M. Sugiura, K. Katayama, T. E. Matsui, K. Yamashita, S. Kim, H. Ikeda, M. Inoue, H. Kandori, R. O. Dror, K. Inoue, K. Deisseroth, H. E. Kato
    • Journal Title

      Cell

      Volume: 186 Issue: 20 Pages: 4325-4344.e26

    • DOI

      10.1016/j.cell.2023.08.009

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  • [Journal Article] Photochemistry of the Retinal Chromophore in Microbial Rhodopsins2023

    • Author(s)
      Keiichi Inoue
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry B

      Volume: 127 Issue: 43 Pages: 9215-9222

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.3c05467

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  • [Journal Article] Iron-limitation Light Switch2023

    • Author(s)
      Oded Beja, Keiichi Inoue
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      Nature Microbiology

      Volume: 8 Issue: 11 Pages: 1942-1943

    • DOI

      10.1038/s41564-023-01491-y

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  • [Journal Article] Multiple Roles of a Conserved Glutamate Residue for Unique Biophysical Properties in a New Group of Microbial Rhodopsins Homologous to TAT Rhodopsin2023

    • Author(s)
      Kentaro Mannen, Takashi Nagata, Andrey Rozenberg, Masae Konno, Maria del Carmen Marin, Reza Bagherzadeh, Oded Beja, Takayuki Uchihashi, Keiichi Inoue
    • Journal Title

      Journal of Molecular Biology

      Volume: 436 Issue: 5 Pages: 168331-168331

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2023.168331

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  • [Journal Article] Functional Characterization of Four Opsins and Two G Alpha Subtypes Co-Expressed in the Molluscan Rhabdomeric Photoreceptor2023

    • Author(s)
      Ryota Matsuo, Mitsumasa Koyanagi, Tomohiro Sugihara, Taishi Shirata, Takashi Nagata, Keiichi Inoue, Yuko Matsuo, Akihisa Terakita
    • Journal Title

      BMC Biology

      Volume: 21 Issue: 1 Pages: 291-291

    • DOI

      10.1186/s12915-023-01789-7

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  • [Journal Article] Phototrophy by Antenna-Containing Rhodopsin Pumps in Aquatic Environments2023

    • Author(s)
      Chazan, Das, Fujiwara, Murakoshi, Rozenberg, Molina-Marquez, Sano, Tanaka, Gomez-Villegas, Larom, Pushkarev, Malakar, Hasegawa, Tsukamoto, Ishizuka, Konno, Nagata, Mizuno, Katayama, Abe-Yoshizumi, Ruhman, Inoue, Kandori, Leon, Shihoya, Yoshizawa, Sheves, Nureki, Beja
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 615 Issue: 7952 Pages: 535-540

    • DOI

      10.1038/s41586-023-05774-6

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  • [Journal Article] Protein dynamics of a light-driven Na<sup>+</sup> pump rhodopsin probed using a tryptophan residue near the retinal chromophore2023

    • Author(s)
      Otomo Akihiro、Mizuno Misao、Inoue Keiichi、Kandori Hideki、Mizutani Yasuhisa
    • Journal Title

      Biophysics and Physicobiology

      Volume: 20 Issue: Supplemental Pages: n/a

    • DOI

      10.2142/biophysico.bppb-v20.s016

    • ISSN
      2189-4779
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  • [Journal Article] Characterization of retinal chromophore and protonated Schiff base in Thermoplasmatales archaeon heliorhodopsin using solid-state NMR spectroscopy2023

    • Author(s)
      Suzuki Shibuki、Kumagai Sari、Nagashima Toshio、Yamazaki Toshio、Okitsu Takashi、Wada Akimori、Naito Akira、Katayama Kota、Inoue Keiichi、Kandori Hideki、Kawamura Izuru
    • Journal Title

      Biophysical Chemistry

      Volume: 296 Pages: 106991-106991

    • DOI

      10.1016/j.bpc.2023.106991

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  • [Journal Article] Biophysical characterization of microbial rhodopsins with DSE motif2023

    • Author(s)
      Maria del Carmen Marin, Alexander L. Jaffe, Patrick T. West, Masae Konno, Jillian F. Banfield
    • Journal Title

      Biophysics and Physicobiology

      Volume: 20 Issue: Supplemental Pages: n/a

    • DOI

      10.2142/biophysico.bppb-v20.s023

    • ISSN
      2189-4779
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  • [Journal Article] Difference FTIR Spectroscopy of Jumping Spider Rhodopsin-1 at 77 K2023

    • Author(s)
      Shunpei Hanai, Takashi Nagata, Kota Katayama, Shino Inukai, Mitsumasa Koyanagi, Keiichi Inoue, Akihisa Terakita, Hideki Kandori
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 62 Issue: 8 Pages: 1347-1359

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.3c00022

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    • Author(s)
      Naoya Morimoto, Takashi Nagata, Keiichi Inoue
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 62 Issue: 9 Pages: 1429-1432

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.3c00084

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      Yusuke Nakasone, Yuma Kawasaki, Masae Konno, Keiichi Inoue, Masahide Terazima
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 25 Issue: 18 Pages: 12833-12840

    • DOI

      10.1039/d3cp00711a

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  • [Journal Article] Converting a Natural Light-driven Outward Proton Pump Rhodopsin into an Artificial Inward Proton Pump2023

    • Author(s)
      Maria del Carmen Marin, Masae Konno, Hiromu Yawo, Keiichi Inoue
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 145 Issue: 20 Pages: 10938-10942

    • DOI

      10.1021/jacs.2c12602

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    • Author(s)
      Keisei Shibata, Kazumasa Oda, Tomohiro Nishizawa, Yuji Hazama, Ryohei Ono, Shunki Takaramoto, Reza Bagherzadeh, Hiromu Yawo, Osamu Nureki, Keiichi Inoue, Hidefumi Akiyama
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 145 Issue: 19 Pages: 10779-10789

    • DOI

      10.1021/jacs.3c01879

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    • Author(s)
      Rozenberg A,Kaczmarczyk I,Matzov D,Vierock J,Nagata T,Sugiura M,Katayama K,Kawasaki Y,Konno M,Nagasaka Y,Aoyama M,Das I,Pahima E,Church J,Adam S,Borin VA,Chazan A,Augustin S,Wietek J,Dine J,Peleg Y,Kawanabe A,Fujiwara Y,Yizhar O,Sheves M,Schapiro I,Furutani Y,Kandori H,Inoue K,Hegemann P,Beja O,Shalev-Benami M.
    • Journal Title

      Nature Structural & Molecular Biology

      Volume: 29 Issue: 6 Pages: 592-603

    • DOI

      10.1038/s41594-022-00783-x

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  • [Journal Article] Kinetic Study on The Molecular Mechanism of Light-driven Inward Proton Transport by Schizorhodopsins2022

    • Author(s)
      Yuma Kawasaki, Masae Konno, Keiichi Inoue
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta - Biomembranes

      Volume: 1864 Issue: 11 Pages: 184016-184016

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2022.184016

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      Ariel Chazan, Andrey Rozenberg, Kentaro Mannen, Takashi Nagata, Ran Tahan, Shir Yaish, Shirley Larom, Keiichi Inoue, Oded Beja, Alina Pushkarev
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      Environmental Microbiology

      Volume: 24 Issue: 1 Pages: 110-121

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      10.1111/1462-2920.15890

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      Koichiro E. Kishi et al.
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      Volume: 185 Issue: 4 Pages: 672-689

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      Suzuki Kano、del Carmen Mar?n Maria、Konno Masae、Bagherzadeh Reza、Murata Takeshi、Inoue Keiichi
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      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 298 Issue: 3 Pages: 101722-101722

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      The ISME Journal

      Volume: オンライン公開 Issue: 8 Pages: 2056-2059

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      Yuma Kawasaki, Masae Konno, Keiichi Inoue
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      Volume: 779 Pages: 138868-138868

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      Volume: 11 Issue: 15

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      Volume: 75 Issue: 1 Pages: 427-447

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    • Author(s)
      Yuta Nakajima, Laura Pedraza-Gonzalez, Leonardo Barneschi, Keiichi Inoue, Massimo Olivucci, Hideki Kandori
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 1185-1185

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02684-z

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  • [Journal Article] Heliorhodopsin Evolution is Driven by Photosensory Promiscuity in Monoderms2021

    • Author(s)
      Paul-Adrian Bulzu, Vinicius Silva Kavagutti, Maria-Cecilia Chiriac, Charlotte D. Vavourakis, Keiichi Inoue, Hideki Kandori, Adrian-Stefan Andrei, Rohit Ghai
    • Journal Title

      mSphere

      Volume: 6 Issue: 6

    • DOI

      10.1128/msphere.00661-21

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  • [Journal Article] Rhodopsins at a Glance2021

    • Author(s)
      Takashi Nagata, Keiichi Inoue
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 134 Issue: 22

    • DOI

      10.1242/jcs.258989

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  • [Presentation] 光を司る分子の技:レチナールの光化学がもたらすロドプシンタンパク質の多様な機能性2024

    • Author(s)
      井上 圭一
    • Organizer
      2023年度 化学生命工学講演会「化学生命の最前線1」
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      宝本 俊輝、井上 圭一
    • Organizer
      第13回日本生物物理学会関東支部会
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    • Author(s)
      Zikun Lyu、Shunki Takaramoto、Maria del Carmen Marin、Hiromu Yawo、Keiichi Inoue
    • Organizer
      第13回日本生物物理学会関東支部会
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  • [Presentation] The Photochemistry of Retinal Chromophore and its Biological Role in New Rhodopsins2024

    • Author(s)
      Keiichi Inoue
    • Organizer
      Gordon Research Conference: Photosensory Receptors & Signal Transduction
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] レチナール光異性化酵素ロドプシンの吸収波長特性と可逆的光反応2024

    • Author(s)
      森本 直也、永田 崇、井上 圭一
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
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  • [Presentation] The Rhodopsin Symphony from Nagoya2023

    • Author(s)
      井上 圭一
    • Organizer
      オプトバイオテクノロジー研究センター シンポジウム「光といのち」
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    • Invited
  • [Presentation] 高熱安定性光駆動型内向きH+ポンプロドプシン(MtSzR)の安定化メカニズムの研究2023

    • Author(s)
      川﨑佑真、今野雅恵、井上圭一
    • Organizer
      第49回生体分子科学討論会
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  • [Presentation] 微生物ロドプシンがもたらす光生物学の新地平2023

    • Author(s)
      井上 圭一
    • Organizer
      東京大学大学院理学研究科物理学専攻談話会
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  • [Presentation] Retinal Chromophore Twisting Regulates Channel Gating of Channelrhodopsin C1C22023

    • Author(s)
      Keisei Shibata、Kazumasa Oda、Tomohiro Nishizawa、Yuji Hazama、Ryohei Ono、Shunki Takaramoto、Reza Bagherzadeh、Hiromu Yawo、Osamu Nureki、Keiichi Inoue、Hidefumi Akiyama
    • Organizer
      Time Resolved Vibrational Spectroscopy 2023
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  • [Presentation] レチナール光異性化酵素ロドプシンRGRの吸収分光特性と可逆的光反応2023

    • Author(s)
      森本 直也、永田 崇、井上 圭一
    • Organizer
      第23回日本蛋白質科学会年会
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    • Author(s)
      永田 崇
    • Organizer
      第34回生体機能関連化学部会若手の会 サマースクール
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  • [Presentation] The role of proton transfer in ion-transporting microbial rhodopsins2023

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      Keiichi Inoue
    • Organizer
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  • [Presentation] ゲノム探索がもたらす微生物ロドプシン研究の新視点2023

    • Author(s)
      井上 圭一
    • Organizer
      第23回日本光生物学協会年会
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  • [Presentation] 脊椎動物が持つレチナール光異性化酵素ロドプシンRGRの光吸収・反応特性2023

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      森本 直也、永田 崇、井上 圭一
    • Organizer
      第23回日本光生物学協会年会
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  • [Presentation] カチオンチャネルロドプシンChRmineのイオン輸送メカニズム2023

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      宝本 俊輝、川﨑 佑真、柴田 桂成、岸 孝一郎、加藤 英明、井上 圭一
    • Organizer
      第23回日本光生物学協会年会
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  • [Presentation] レチナール発色団のねじれとプロトン化によるチャネルロドプシンC1C2のチャネル開閉メカニズム2023

    • Author(s)
      柴田 桂成、小田 和正、西澤 知宏、挾間 優治、小野 稜平、寶本 俊輝、Reza Bagherzadeh、八尾 寛、濡木 理、井上 圭一、秋山 英文
    • Organizer
      第23回日本光生物学協会年会
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  • [Presentation] Time-resolved Raman spectroscopic study of channelrhodopsins2023

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      Keiichi Inoue
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      8th Asian Spectroscopy Conference 2023
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  • [Presentation] Twisting and Protonation of Retinal Chromophore Regulate Channel Gating of Channelrhodopsin C1C22023

    • Author(s)
      Keisei Shibata、Kazumasa Oda、Tomohiro Nishizawa、Yuji Hazama、Ryohei Ono、Shunki Takaramoto、Reza Bagherzadeh、Hiromu Yawo、Osamu Nureki、Keiichi Inoue、Hidefumi Akiyama
    • Organizer
      8th Asian Spectroscpy Conference 2023
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  • [Presentation] 脊椎動物が持つレチナール光異性化酵素ロドプシンRGRの吸収・光反応特性2023

    • Author(s)
      森本 直也、永田 崇、井上 圭一
    • Organizer
      日本動物学会 第94回大会
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  • [Presentation] レチナール発色団のねじれとプロトン化によるチャネルロドプシンC1C2のチャネル開閉制御2023

    • Author(s)
      柴田 桂成、小田 和正、西澤 知宏、挾間 優治、小野 稜平、寶本 俊輝、Reza Bagherzadeh、八尾 寛、濡木 理、井上 圭一、秋山 英文
    • Organizer
      第17回分子科学討論会
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      Keiichi Inoue
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      ICPAC Bali 2023
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  • [Presentation] 光駆動型外向きプロトンポンプ型ロドプシンの内向きプロトンポンプへの機能転換2023

    • Author(s)
      Marin Perez Maria del Carmen、今野 雅恵、八尾 寛、井上 圭一
    • Organizer
      第17回分子科学討論会
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  • [Presentation] 光ではたらくタンパク質、微生物ロドプシンの機能物性研究2023

    • Author(s)
      井上 圭一
    • Organizer
      東京大学物性研究所協議会
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    • Invited
  • [Presentation] ベストロドプシン:ユニークな光反応を示す新奇光駆動陰イオンチャネル2023

    • Author(s)
      今野 雅恵
    • Organizer
      第61回 日本生物物理学会年会
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    • Invited
  • [Presentation] 高機能性タンパク質のデザインのための機械学習法の開発およびロドプシンの吸収波長制御への応用2023

    • Author(s)
      井上 圭一
    • Organizer
      第61回日本生物物理学会年会
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  • [Presentation] 脊椎動物が持つレチナール光異性化酵素ロドプシン・RGRの吸収波長の多様性2023

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      永田 崇、森本 直也、李 春ヤン光、井上 圭一
    • Organizer
      第61回日本生物物理学会年会
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  • [Presentation] 新奇カチオンチャネルロドプシンHulaCCRの機能解析2023

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      宝本 俊輝、 Shai Fainsod、永田 崇、Andrey Rozenberg、 Oded Beja、井上 圭一
    • Organizer
      第61回日本生物物理学会年会
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  • [Presentation] 外向きH+ポンプ型ロドプシンから内向きH+ポンプへの機能転換による膜タンパク質のイオン輸送方向決定機構に関する研究2023

    • Author(s)
      Maria Del Carmen Marin Perez、今野 雅恵、八尾 寛、井上 圭一
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      日本生体エネルギー研究会第49回討論会
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      今野 雅恵、Alexander L. Jaffe、川﨑 佑真、片岡 千尋、Oded Beja、神取 秀樹,Jillian F. Banfield、井上 圭一
    • Organizer
      日本生体エネルギー研究会第49回討論会
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  • [Presentation] AIによる高機能性タンパク質探索とデザイン2023

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      井上 圭一
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      第5回 発動分子科学サロン 「発動分子とAI」
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  • [Presentation] 分光学的手法と電気生理学的手法を用いたポンプ様チャネルロドプシン(ChRmine)のチャネル開閉機構の解明2023

    • Author(s)
      川﨑佑真、柴田 桂成、岸 孝一郎、寳本 俊輝、小野 稜平、福田 昌弘、八尾 寛、加藤英明、秋山 英文、井上 圭一
    • Organizer
      第11回日本生物物理学会関東支部会
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  • [Presentation] 化学の視点で探る微生物ロドプシンの不思議と可能性2023

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      井上 圭一
    • Organizer
      大阪公立大学・第1回学際化学若手育成シンポジウム
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  • [Presentation] 新奇光受容タンパク質ベストロドプシンの特異な発色団光異性化反応2023

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      永田 崇、川﨑 佑真、今野 雅恵、長坂 勇次郎、青山 真子、片山 耕大、Andrey Rozenberg, Igor Kaczmarczyk, Donna Matzov, Moran Shalev-Benami, Oded Beja, 神取 秀樹、井上 圭一
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
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  • [Presentation] カチオンチャネルロドプシンC1C2のチャネル開閉におけるレチナールの構造変化とプロトン移動の役割2022

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      井上 圭一、柴田 桂成、小田 和正、西澤 知宏、挾間 優治、小野 稜平、寳本 俊輝、Reza Bagherzadeh、八尾 寛、濡木 理、秋山 英文
    • Organizer
      第22回日本蛋白質科学会年会
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  • [Presentation] 高熱安定性光駆動型内向きH+ポンプロドプシンの高温環境下での機能活性評価2022

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      川﨑佑真、今野雅恵、井上圭一
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      第22回日本蛋白質科学会年会
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  • [Presentation] 2種類の高熱安定性光駆動型内向きH+ポンプロドプシンの高温環境下での機能活性評価と比較2022

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      川﨑佑真、今野雅恵、井上 圭一
    • Organizer
      第48回生体分子科学討論会
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      井上 圭一
    • Organizer
      物性研短期研究会「理論タンパク質物性科学の最前線:理論と実験との密な協働」
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      森本 直也、永田 崇、井上 圭一
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      物性研短期研究会「理論タンパク質物性科学の最前線:理論と実験との密な協働」
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      Keiichi Inoue
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      15th Pacific Rim Conference on Lasers and Electrooptics (CLEO)
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      永田 崇、川﨑 佑真、今野 雅恵、長坂 勇次郎、青山 真子、片山 耕大、Andrey Rozenberg, Igor Kaczmarczyk, Donna Matzov, Moran Shalev-Benami, Oded Beja, 神取 秀樹、井上 圭一
    • Organizer
      第22回日本光生物学協会年会
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      井上 圭一
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      生理学研究所研究会「構造情報を基盤とした膜機能分子の生理機能理解に向けて」
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      川﨑佑真、柴田 桂成、岸 孝一郎、寳本 俊輝、小野 稜平、福田 昌弘、八尾 寛、加藤英明、秋山 英文、井上 圭一
    • Organizer
      第16回分子科学討論会
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      井上 圭一
    • Organizer
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      永田 崇、川﨑 佑真、今野 雅恵、長坂 勇次郎、青山 真子、片山 耕大、Andrey Rozenberg, Igor Kaczmarczyk, Donna Matzov, Moran Shalev-Benami, Oded Beja, 神取 秀樹、井上 圭一
    • Organizer
      第60回日本生物物理学会年会
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      今野 雅恵、Alexander L. Jaffe、川﨑佑真、片岡 千尋、Oded Beja、神取 秀樹、Jillian F. Banfield、井上 圭一
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      川﨑 佑真、今野 雅恵、井上 圭一
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      石塚 智大、鈴木 花野、川﨑 佑真、今野 雅恵、村田 武士、井上 圭一
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      石塚 智大、鈴木 花野、川﨑 佑真、今野 雅恵、村田 武士、井上 圭一
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      Keisei Shibata、Yuma Kawasaki、Koichiro Kishi、Shunki Takaramoto、 Ryohei Ono、 Masahiro Fukuda、 Hiromu Yawo、Hideaki Kato、 Hidefumi Akiyama、Keiichi Inoue
    • Organizer
      19th International Conference on Retinal Proteins (ICRP2022)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 微生物ロドプシンのメカニズム研究と植物オプトジェネティクスへの応用2022

    • Author(s)
      今野 雅恵
    • Organizer
      ISSP Workshop「物性女性若手研究交流会2022」
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  • [Presentation] Functional conversion of light-driven outward proton pump rhodopsin2022

    • Author(s)
      Maria Del Carmen Marin Perez
    • Organizer
      ISSP Workshop「物性女性若手研究交流会2022」
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    • Invited
  • [Presentation] ロドプシンが織り成す新時代の光生物学2022

    • Author(s)
      井上 圭一
    • Organizer
      The Sir Martin Wood Prize Lecture - Nagoya
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    • Invited
  • [Presentation] 多角的時間分解計測によるタンパク質の反応ダイナミクスの理解2022

    • Author(s)
      井上 圭一
    • Organizer
      令和4年度 「高速分子動画」シンポジウム
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    • Invited
  • [Presentation] Photochemistry of rhodopsins in the microorganism world2022

    • Author(s)
      Keiichi Inoue
    • Organizer
      ICPAC KK 2022
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 土壌細菌由来新奇Cl-ポンプロドプシンによるイオン輸送機構の解明2022

    • Author(s)
      石塚 智大、鈴木 花野、川﨑 佑真、今野 雅恵、村田 武士、井上 圭一
    • Organizer
      日本生体エネルギー研究会第48回討論会
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  • [Presentation] 光ではたらく膜タンパク質 ―ロドプシンの多彩な機能と光遺伝学―2022

    • Author(s)
      井上 圭一
    • Organizer
      第6回CURIEセミナー
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  • [Presentation] 細菌由来新奇Cl-ポンプロドプシンの輸送メカニズム研究2022

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      石塚智大、川﨑佑真、今野雅恵、井上 圭一
    • Organizer
      第11回日本生物物理学会関東支部会
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  • [Presentation] レチナール光異性化酵素ロドプシンRGRの光吸収・反応特性の解析2022

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      森本直也、永田崇、井上 圭一
    • Organizer
      第11回日本生物物理学会関東支部会
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  • [Presentation] Study on the dynamics of channel opening and closing of cation channelrhodopsin, C1C22022

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      Keiichi Inoue、Keisei Shibata、 Kazumasa Oda、Tomohiro Nishizawa、Yuji Hazama、Ryohei Ono、Shunki Takaramoto、Reza Bagherzadeh、Hiromu Yawo、Osamu Nureki、Hidefumi Akiyama
    • Organizer
      日本化学会 第102春季年会(2022)
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  • [Presentation] 機械学習を用いたロドプシンの吸収波長予測法とオプトジェネティクスツール開発への応用2022

    • Author(s)
      井上圭一、烏山昌幸、神取秀樹、竹内一郎
    • Organizer
      ISSPワークショップ:開放系トポロジーと生体・量子・統計物理
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      森本直也、永田崇、井上圭一
    • Organizer
      ISSPワークショップ:開放系トポロジーと生体・量子・統計物理
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  • [Presentation] 光駆動タンパク質ロドプシンのもたらす生物と光の新たな関係2021

    • Author(s)
      井上 圭一
    • Organizer
      バイオインダストリー協会"・未来へのバイオ技術" 勉強会「光と音の遺伝子応答とオプトジェネティクス」
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  • [Presentation] アスガルドアーキア由来の新奇光駆動型内向きプロトンポンプ:シゾロドプシンの機能・分光・構造研究2021

    • Author(s)
      井上 圭一、志甫谷 渉、今野 雅恵、樋口 晶光、但馬 聖也、古谷 祐詞、川﨑 佑真、永田 崇、八尾 寛、川村 出、神取 秀樹、濡木 理
    • Organizer
      第47回生体分子科学討論会
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  • [Presentation] Methanoculleus 属アーキア由来シゾロドプシンの熱安定性研究2021

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      川﨑佑真、今野雅恵、井上圭一
    • Organizer
      第47回生体分子科学討論会
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  • [Presentation] ロドプシンの色を変える:構造・理論・機械学習的アプローチ2021

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      井上 圭一
    • Organizer
      電気学会 光・量子デバイス研究会「革新的材料の創出とデバイス応用」
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  • [Presentation] 光エネルギーを使って内向きにプロトンを輸送するロドプシンの構造とダイナミクス2021

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      井上 圭一
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      第21回日本蛋白質科学会年会・ワークショップ「高速分子動画:タンパク質の構造機能相関研究の最先端」
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  • [Presentation] Methanoculleus 属古細菌由来新奇シゾロドプシンの熱安定性評価2021

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      川﨑佑真、今野雅恵、井上圭一
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      第21回日本蛋白質科学会年会
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  • [Presentation] アスガルドアーキアは光をつかう?―ロドプシンを用いた光受容と新奇シゾロドプシンファミリ―2021

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      井上 圭一
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      極限環境生物学会・第22回シンポジウム「微生物ダークマターへの挑戦」
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      第19回 “光”機到来!Qコロキウム
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  • [Presentation] 高温環境由来新奇シゾロドプシンの熱安定性研究2021

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      井上 圭一
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      山田科学振興財団・2021年度研究交歓会
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      第11回CSJ化学フェスタ2021
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  • [Presentation] DTGロドプシンのX線結晶構造解析2021

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  • [Presentation] 視覚再生に向けた暗活性・光不活性化GPCR型光遺伝学ツールの開発2021

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  • [Presentation] シグナルペプチドを持つMarine group II 古細菌由来Clade-Cロドプシンの分子特性2021

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      今野雅恵、Bu Xu、Apoorva Prabhu、Yang Liu、Meng Li、Oded Beja、Chuanlun Zhang、Christian Rinke、Lu Fan、井上圭一
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      第59回生物物理学会年会
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      川﨑佑真、今野雅恵、井上 圭一
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      第59回生物物理学会年会
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  • [Presentation] レチナール光異性化酵素として働く動物ロドプシンの分光学的解析2021

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      森本直也、永田崇、井上 圭一
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  • [Presentation] 機械学習による微生物ロドプシンの吸収波長予測2021

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      井上圭一、烏山昌幸、神取秀樹、竹内一郎
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      Maria del Carmen Marin Perez、今野雅恵、Laura Pedraza-Gonzalez、Luca De Vico、Massimo Olivucci、井上圭一
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      第44回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] The diversity and the molecular mechanism of light-driven inward proton pump rhodopsins2021

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      Keiichi Inoue
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      The International Chemical Congress of Pachific Basin Societies (Pacifichem) 2021
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  • [Presentation] Red-shifting mutation of light-driven sodium-pump rhodopsin2021

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      Keiichi Inoue、Maria del Carmen Marin Perez、Sahoko Tomida、Ryoko Nakamura、Yuta Nakajima、Massimo Olivucci、Hideki Kandori
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pachific Basin Societies (Pacifichem) 2021
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    • Organizer
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  • [Presentation] Molecular physiological study on rhodopsin-based visual and non-visual photoreceptions of a jumping spiser2021

    • Author(s)
      永田 崇
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      日本比較生理生化学会第43回札幌大会
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  • [Presentation] Spectral characterization of vertebrate opsins acting as a retinal photoisomerase2021

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      森本直也、永田崇、井上圭一
    • Organizer
      日本比較生理生化学会第43回札幌大会
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  • [Book] ロドプシンを用いた光受容と新奇シゾロドプシンファミリー2023

    • Author(s)
      井上 圭一
    • Total Pages
      265
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781317328
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  • [Book] Optogenetics - Light-Sensing Proteins and Their Applications in Neuroscience and Beyond2021

    • Author(s)
      Keiichi Inoue
    • Total Pages
      663
    • Publisher
      Springer Nature
    • ISBN
      9789811587634
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  • [Remarks] 東京大学物性研究所・井上研究室

    • URL

      https://inoue.issp.u-tokyo.ac.jp/index.html

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  • [Remarks] ISSP Publications Database

    • URL

      http://pubs.issp.u-tokyo.ac.jp/index.php

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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