2008 Fiscal Year Annual Research Report
光受容蛋白質の機能多様性とそれを生み出す分子特性の分子生理学・生化学的解析
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07J09175
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
塚本 寿夫 Osaka City University, 大学院・理学研究科, 特別研究員(PD)
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| Keywords | 光受容タンパク質 / ロドプシン / Gタンパク質 / 構造変化 / 蛍光 |
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| Research Abstract |
視覚など、動物における多くの光受容において。ロドプシンおよびその類似タンパク質(以後ロドプシン類と呼ぶ)が、光受容の「入口」を担っている。多くのロドプシン類は、発色団レチナールの11シス型から全トランス型への光異性化に伴ってGタンパク質を活性化するが、ペロプシンというロドプシン類は、レチナールの全トランス型から11シス型への光異性化に伴いGタンパク質を活性化する。本年度は、「普通の」ロドプシン類とは逆の異性化反応を伴って機能するペロプシンと、同じく逆向きの光異性化反応を起こすがGタンパク質を活性化しないレチノクロムについて、蛍光標識を導入し、光受容に伴う蛍光スペクトルの変化から構造変化を解析し、その結果を「普通の」ロドプシン類と比較することに取り組んだ。
1.ペロプシン:蛍光標識を導入する部位にシステイン残基を導入し、また非特異的に蛍光標識される内在のシステイン残基を他の残基に置換して、ペロプシンを部位特異的に蛍光標識した。そして、「普通の」ロドプシン類が光受容する際に構造変化を起こす、6番目の膜貫通ヘリックスの部位を蛍光標識した。導入した蛍光標識由来の蛍光スペクトルを光受容前後で比較した結果、ペロプシンでは「普通の」ロドプシンとは異なり、光受容に伴う変化が見られなかった。
2.レチノクロム:上述のペロプシンの解析と同様の解析をレチノクロムについて行った結果、レチノクロムにおいても、光受容に伴う蛍光スペクトルの変化が見られなかった。
以上の結果は、ペロプシンやレチノクロムでは光受容に伴い、「普通の」ロドプシンとは異なる構造変化が起きることを示唆していた。
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