2006 Fiscal Year Annual Research Report
膜蛋白複合体における情報伝達機構:高度好塩菌の光受容を例として
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16390012
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
加茂 直樹 北海道大学, 大学院先端生命科学研究院, 教授 (10001976)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮内 正二 北海道大学, 大学院薬学研究院, 助教授 (30202352)
菊川 峰志 北海道大学, 創成科学研究機構, 助手 (20281842)
鷲見 正人 北海道大学, 大学院薬学研究院, 助手 (30281819)
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| Keywords | 走光性 / 高度好塩菌 / フォボロドプシン / センソリーロドプシン / トランスジューサ / 等温滴定型熱量計 / ITC / FTIR |
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| Research Abstract |
1.高度好塩菌の走光性の光受容体(phoborhodopsin, pRと略す.またはsensory rhodopsin)は,膜中でトランスジューサとよばれている膜蛋白と,膜内で複合体を作っている.この結合に重要なアミノ酸残基を検討した.そのためには解離定数を求め必要がある.界面活性剤中でも複合体を形成することが以前の我々の研究室で分かっていたので,界面活性剤中での解離定数を等温滴定型熱量計で求めた.野生型で解離定数は160nMであった.膜中ではもうすこし結合が強いと思われる.変異を導入することで,結合に関与するアミノ酸残基を同定できた.
2. pRは光励起されると,種々の光中間体をへて元のpRに戻るというフォトサイクルと呼ばれている光化学反応を示す.このフォトサイクルの途中でシグナルを隣のトランスジューサに伝達する.この機構について考察するのが,1つの目的である.そのため,pRにどのような変化が起こるのかを,アイソトープラベルした蛋白をもちてFTIRで検討した.また,蛍光色素のラベルの反応性の違いから,光照射によってpRのFヘリックスに変化が起こることを示した.pRのFおよびGヘリックスは,トランスジューサと結合する部位と考えられるので,このような変化がトランスジューサに伝達されると考えられる.
3.オーサイトに蛋白を発現させる利点は,イオンの移動を膜電流としたとらえることが出来き,また,外部から膜電位を負荷し,電位勾配存在下でのイオン輸送を研究できることにある.光駆動クロライドポンプであるハロロドプシンを発現させることに成功し,光照射に伴う膜電流を観測した.電位を与えた時の輸送について考察した.
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