2020 Fiscal Year Annual Research Report
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18H02042
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
玉置 信之 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (00344218)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ダイニン / クラミドモナス / モータータンパク質 / アゾベンゼン / 分子スイッチ / 光薬理学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに合成している光応答性高エネルギー化合物AzoTPおよびその類閻昨年度までに合成している光応答性高エネルギー化合物AzoTPおよびその類縁体、光応答性ATP競争阻害剤AzoMP-PCPおよびその類縁体を、鞭毛の運動時に働いているモータータンパク質ダイニンに適用した。アッセイ系としてクラミドモナスの脱膜モデルを用いてAzoMP-PCPを添加して照射した際の鞭毛の運動を調べたが、すべての類縁体において光照射時に鞭毛の運動は起こらなかった。このことは、当初期待した基質分子の光異性化反応に伴うATP認識サイトへの親和性のON-OFFのみでは、ダイニンの運動を駆動できないことを示す。さらに、ダイニンの場合はAzoTPが高エネルギー化合物として運動を駆動しないこともわかった。しかし、AzoTPはダイニンに対してATPの競争的阻害剤として阻害効果を示し、その効果が光照射によるアゾベンゼン部位の光異性化反応によって動的に変化することが判明した。
もう一つの分子機械としてバクテリオロドプシン及びプロテオロドプシンといったプロトンポンプを合成分子スイッチであるアゾベンゼン誘導体によって駆動することを試みた。アルデヒドを有するアゾベンゼン誘導体はレチナールの代わりにバクテリオオプシンやプロテオオプシンと複合体を形成することがわかった。ITO電極を用いる実験系により得られた複合体が光誘起プロトン移動反応を起こすことを明らかにした。しかし、複合体を膜内に埋め込み、膜間での光誘起プロトンポンプ特性を調べたが、ポンプ機能を示さないことが判明した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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