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無脊椎動物ロドプシンの光活性化機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaStructural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses
Project/Area Number 23121513
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

村上 緑  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20324387)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords光受容 / X線結晶構造解析 / ロドプシン / 生物物理
Research Abstract

超高速、超高感度の光センサとして独特の進化を遂げた脊椎動物ロドプシンとは対照的に無脊椎動物のロドプシンは一般GPCRと共通の分子特性を多くもつ。ロドプシン活性化の分子機構を調べる目的で、無脊椎動物ロドプシンの代表としてイカロドプシンを研究対象にX線結晶構造解析に取り組んできた。本課題では光反応中間体の構造解析を進め、レチナール光異性化後の最初の熱産物であるルミロドプシンの構造解析を行った。最終年度では、結晶中でのロドプシンの熱的振る舞い、ルミ中間体へのX線照射の影響を顕微分光測定により調べ、立体構造を2.8Aで決定することができた。また、ルミ中間体に続いて230Kへの熱緩和で現れるLM中間体についても熱的振る舞いに関する知見を得る事ができた。全長ロドプシンについては、試料に含まれる脂質の量を界面活性剤の添加量を調整することで結晶化試料を最適化し、天然状態での三次元結晶を再現良く得ることができた。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Large deformation of helix F during the photoreaction cycle of Pharaonis halorhodopsin in complex with azide.2013

    • Author(s)
      Nakanishi T., Kanada S., Murakami M., Ihara K.,
    • Journal Title

      Biophys. J.

      Volume: 104 Issue: 2 Pages: 377-385

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2012.12.018

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proteins2012

    • Author(s)
      Zhang J.
    • Journal Title

      Crystal structure of the O intermediate of the Leu93→Ala mutant of bacteriorhodopsin

      Volume: 80 Issue: 10 Pages: 2384-2396

    • DOI

      10.1002/prot.24124

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  • [Journal Article] Crystallographic analysis of the primary photochemical reaction of squid rhodopsin2011

    • Author(s)
      Murakami M, Kouyama T.
    • Journal Title

      J.Mol.Biol.

      Volume: 413 Issue: 3 Pages: 615-627

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2011.08.044

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  • [Journal Article] Crystal structures of an O-like blue form and an anion-free yellow form of pharaonis halorhodopsin2011

    • Author(s)
      Kanada,S., Takeguchi Y., Murakami M., Ihara K., Kouyama T.
    • Journal Title

      J.Mol.Biol.

      Volume: 413 Issue: 1 Pages: 162-176

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2011.08.021

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      村上緑, 神山勉
    • Organizer
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    • Place of Presentation
      広島
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      S. K. Chan, T. Kitajima, M. Murakami, K. Ihara, T. Kouyama
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      日本物理学会第68回年次大会
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      広島
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      M. Murakami and T. Kouyama,
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      T. Kouyama, T. Nakanishi, S. Kanada, M. Murakami, K. Ihara
    • Organizer
      15th International Conference on Retinal Proteins
    • Place of Presentation
      Ascona
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      村上緑, 神山勉
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      名古屋
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      日本生物物理学会第50回年会
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      名古屋
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      T. Nakanishi, S. Kanada, M. Murakami, K. Ihara and T. Kouyama
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      IGER International Symposium on Science of Molecular Assembly and Biomolecular Systems 2012
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      名古屋
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    • Author(s)
      村上緑
    • Organizer
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    • Place of Presentation
      大阪
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      張進,山崎芳和,樋掛正則,村上緑,井原邦夫,神山勉
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      姫路
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      村上緑,神山勉
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      姫路
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      中西太市,金田創運,村上緑,井原邦夫,神山勉
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      日本生物物理学会第49回年会
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      姫路
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      村上緑
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      川口春樹, 中西太市, 久保宏樹, 井原邦夫, 村上緑, 神山勉
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      平成24年度生物物理学会中部支部講演会
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      S. K. Chan, T. Kitajima, M. Murakami, K. Ihara, T. Kouyama
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      平成24年度生物物理学会中部支部講演会
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      名古屋
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  • [Presentation] X線結晶構造から観る無脊椎動物ロドプシンの光反応過程

    • Author(s)
      村上緑
    • Organizer
      生命情報科学研究セミナー
    • Place of Presentation
      東京
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      中西太市,金田創運,村上緑,井原邦夫,神山勉
    • Organizer
      平成23年度日本生物物理学会中部支部講演会
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      名古屋
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      平成23年度日本生物物理学会中部支部講演会
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      名古屋
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      村上緑,神山勉
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      張進,山崎芳和,樋掛正則,村上緑,井原邦夫,神山勉
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      平成23年度日本生物物理学会中部支部講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
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Published: 2011-04-06   Modified: 2019-07-29  

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