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2007 Fiscal Year Annual Research Report

一人三役の光センサー蛋白、光活性化アデニル酸シクラーゼの分子内ドメイン相互作用

Planned Research

Project AreaMolecular interaction and modal shift of cellular sensors
Project/Area Number 18077003
Research InstitutionThe Graduate University for Advanced Studies

Principal Investigator

渡辺 正勝  The Graduate University for Advanced Studies, 先導科学研究科, 教授 (40124226)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊関 峰生  総合研究大学院大学, 葉山高等研究センター, 上級研究員 (60414009)
Keywords光センサー / フラビン / 環状AMP / ドメイン相互作用 / 細胞行動
Research Abstract

(光活性化アデニル酸シクラーゼの構造と機能に関する理論解析) : 光活性化アデニル酸シクラーゼ(PAC)を構成する機能ドメイン、すなわち、フラビン結合領域(Fl,F2)およびアデニル酸シクラーゼ触媒領域(C1,C2)については、それぞれ他生物の類似タンパク質において、結晶構造解析が行われている。それらの情報を元に、PACの機能ドメインのホモロジーモデリングを行い、フラビン結合特性、ATP結合特性等の理論解析を行った。その結果、FlとF2のフラビン結合性の違いが、発色団遠方アミノ酸残基の寄与によることが示唆されたほか、C1がATP結合に直接関与していることが示唆された。(光活性化アデニル酸シクラーゼの導入による神経活動の光制御) :PACを他の細胞に導入することにより、その細胞の生理機能を光で制御できる可能性は、PACの発見当初より考えられていた。東邦大の長濱辰文教授らとの共同で、cAMPによる神経応答現象が良く知られるアメフラシ感覚ニューロンにPACを導入したところ、光照射によって活動電位が変化することが明らかとなった。これは前年度末に発表した光活性化アデニル酸シクラーゼの各種動物細胞での機能発現、特にショウジョウバエ脳での発現と行動の光制御の成功(ドイツグループとの協力による;Nature Methods 4, 39-42, 2007)とあわせ、微生物光センサー導入による様な生物機能光制御という新しいトレンドを開拓した特筆すべき成果である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2007

All Journal Article (5 results) Presentation (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Functional transplant of photoactivated adenylyl cyclase(PAC)into Aplysia Sensory neurons.2007

    • Author(s)
      Nagahama, T.
    • Journal Title

      Neurosci.Res. 59

      Pages: 81-88

  • [Journal Article] Phylogeny of primary photosynthetic eukaryotes as deduced from slowly evolving nuclear genes.2007

    • Author(s)
      Nozaki, H.
    • Journal Title

      Mol Biol Evol. 24

      Pages: 1592-1595

  • [Journal Article] Distinct responses of chloroplasts to blue and green laser microbeam irradiations in the centric diatom pleurosira laevis.2007

    • Author(s)
      I Shihira-Ishikawa
    • Journal Title

      Photochemistry and Photobiology 83

      Pages: 1101-1109

  • [Journal Article] ミドリムシにおける光センシングの分子機構2007

    • Author(s)
      伊関 峰生
    • Journal Title

      原生動物学雑誌 40

      Pages: 93-100

  • [Journal Article] 微細藻類の光運動反応-単細胞鞭毛藻ミドリムシを例に-2007

    • Author(s)
      渡辺正勝
    • Journal Title

      遺伝 61

      Pages: 81-82

  • [Presentation] Flavin-Binding Properties of Eukaryotic BLUF Domains of Photoactivated Adenylyl Cyclase(PAC)in Euglena gracilis: Ab initio Fragment Molecular Orbital(FMO)Calculations.2007

    • Author(s)
      Hasegawa, K.
    • Organizer
      情報計算化学生物学会2007年大会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      20071003-05
  • [Presentation] "Super"plant kingdom reinstated: nonmonophyly of primary photosynthetic eukaryotes as deduced from slowly evolving nuclear genes.2007

    • Author(s)
      Nozaki, Hisayoshi
    • Organizer
      PSA Annual Meeting 2007 with the International Society of Protistologists(ISOP)
    • Place of Presentation
      Providence, Rhode Island, USA
    • Year and Date
      20070806-09
  • [Presentation] Origin of the cyanobacterial gnd gene in secondary phototrophs and non-photosynthetic protists.2007

    • Author(s)
      Shinichiro Maruyama
    • Organizer
      PSA Annual Meeting 2007 with the Internationa Society of Protistologists(ISOP)
    • Place of Presentation
      Providence, Rhode Island,USA
    • Year and Date
      20070806-09
  • [Presentation] ユーグレナの光センサー、光活性化アデニル酸シクラーゼの遺伝子構造2007

    • Author(s)
      伊関峰生
    • Organizer
      ユーグレナ研究会第23回研究会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2007-11-17
  • [Presentation] 二次共生藻および非光合成原生生物におけるシアノバクテリア型遺伝子の進化的系譜2007

    • Author(s)
      丸山真一朗
    • Organizer
      日本植物学会第71回大会
    • Place of Presentation
      野田
    • Year and Date
      2007-09-22
  • [Presentation] 二波長の励起光を同時に利用できる低温の単-タンパク質分光装置の開発2007

    • Author(s)
      平野充遥
    • Organizer
      第1回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-09-18
  • [Book] 爆発する光科学の世界-量子から生命体まで2007

    • Author(s)
      渡辺正勝
    • Total Pages
      219
    • Publisher
      クバプロ

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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