1998 Fiscal Year Annual Research Report
蛋白質の不可逆的な構造変化を解析するための時間分解赤外分光器の開発
| Project/Area Number |
10358016
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
神取 秀樹 京都大学, 大学院・理学研究科, 講師 (70202033)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 辰彦 日本バイオ, ラッドラボラトリーズ(株)・分析機器, 課長
茂木 立志 東京大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90219965)
|
|---|
| Keywords | 赤外分光 / ステップスキャン法 / 時間分解法 / バクテリオロドプシン / オキシデース / レーザー / ダイナミクス / 不可逆過程 |
|---|
| Research Abstract |
本研究においては、蛋白質の構造変化を記述するための一般的なツールとして赤外分光法を位置付けるために、不可逆的な反応が測定可能な時間分解の赤外分光器を開発することを目指している。そのために民間企業の研究部門に所属する研究者(Bio-Rad社;中野)を含む有機的な研究体制を組織し、?特に「繰り返し反応」の測定に限定されてきた時間分解FTIR法を「不可逆(シングルターンオーバ)反応」に発展的に応用するために不可欠な測定系を開発する。そして本システムを用いて、分子ポンプとして働く大腸菌末端酸化酵素の微細構造変化のダイナミクスを分担者(茂木)と共に追跡し、この反応に関与するアミノ酸残基を同定することによって反応機構を明らかにする。3年間の計画の初年度は、以下のような研究を行った。
ステップスキャン時間分解赤外分光器と赤外顕微鏡を組み合わせた装置を作製した。特に、赤外顕微鏡にxy自動ステージを組み込み、不可逆反応を開始させた試料からのシグナルを積算するために、X-Yステージを分光器のStep pulseで同期駆動させる補助プログラムを作成した。制御・データ処理向上のため、32ビットソフトウエアWin-IR Pfoを導入し、データ処理を高速化した。現在、このようにして構築したシステムを京都大学に設置し、その評価と最適化を行っている。
また実際に測定を行うための準備として、レチナール蛋白質であるバクテリオロドプシンやロドプシンの赤外分光を行い、異性化やプロトン移動に伴う蛋白質の構造変化を明らかにした。
|
Research Products
(8 results)
-
[Publications] Yamazaki,Y.: "Interaction of the Protonated Schiff Base with the Peptide Backbone of Valine 49 and the Intervening Water Molecule in the N Photointermediate of Bacteriorhodopsin" Biochemistry. 37. 1559-1564 (1998)
-
[Publications] Kandori,H.: "Polarized FTIR Spectroscopy Distinguishes Peptide Backbone Changes in the M and N Photointermediates of Bacteriorhodopsin" J.Am.Chem.Soc.120. 4546-4547 (1998)
-
[Publications] Kandori,H.: "Cysteine S-H as a Hydrogen Bonding Probe in Proteins" J.Am.Chem.Soc.120. 5828-5829 (1998)
-
[Publications] Kandori,H.: "Protein Structural Changes in Bacteriorhodopsin upon Photoisomerization as Revealed by Polarized FTIR Spectroscopy" J.Phys.Chem.B. 102. 7899-7905 (1998)
-
[Publications] Chosrowjan,H.: "Rhodopsin Emission in Real Time: A New Aspect of the Primary Event in Vision" J.Am.Chem.Soc.120. 9706-9707 (1998)
-
[Publications] Nishimura,S.: "Interaction between Photoactivated Rhodopsin and the C-Terminal Peptide of Transducin α Subunit Studied by FTIR Spectroscopy" Biochemistry. 37. 15816-15824 (1998)
-
[Publications] Nagata,T.: "The Hydrogen Bonding Network of Water Molecules and the Peptide Backbone in the Region Connecting Asp83,Gly120 and Glu113 in Bovine Rhodopsin" Biochemistry. 37. 17216-17222 (1998)
-
[Publications] 茂木立志: "バクテリオロドプシンの結晶構造とプロトン輸送機構" 蛋白質核酸酵素. 44. 51-57 (1998)
