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2008 Fiscal Year Annual Research Report

イカロドプシンのX線結晶構造解析

Research Project

Project/Area Number 19770129
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

村上 緑  Nagoya University, 理学研究科, 助教 (20324387)

Keywordsロドプシン / X線結晶構造解析 / GPCR
Research Abstract

視物質ロドプシンは網膜視細胞に存在する光受容膜蛋白質である。無脊椎動物のロドプシンは、脊椎動物のロドプシンとは対照的に光活性型アシッドメタ中間体が安定であり、また、生体内に普遍的に存在するGq型G蛋白質と共役するという特徴をもつ。研究代表者らはスルメイカのロドプシンについてX線結晶構造解析を行い、昨年度までに基底状態の立体構造を2.5A分解能で決定し、無脊椎動物型ロドプシンの機能を裏付ける特徴的な構造を解明した。今年度は光反応初期中間体であるバソロドプシンの結晶構造解析を目指し、イカロドプシン結晶中でバソ反応中間体を捕捉する条件を検討した。すなわち、液体窒素温度に冷却した結晶に対して、適当な波長の光を照射することで発色団レチナールの光異性化を促した。その結果、青色光照射によりバソ反応中間体(全トランス型) と、橙色光照射によりロドプシン(11-cis型) とイソロドプシン(9-cis型) の混合状態とを可逆的に生成することに成功した。ロドプシンとイソロドプシンの存在比率は照射する光の波長で制御可能であり、バソ反応中間体とイソロドプシンのそれぞれを結晶中で効率良く捕捉できる条件を見出すことができた。バソ反応中間体についてはX線回折実験を行い、回折条件の検討を行った。一方、130K以上で青色光照射によりバソ中間体からルミ中間体へと熱緩和し、160Kで効率よくルミ中間体を捕捉できる条件を見出した。

  • Research Products

    (16 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] イカロドプシンの結晶構造と無脊椎動物の視覚2009

    • Author(s)
      村上緑
    • Journal Title

      生物物理 49

      Pages: 15-16

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functionally important structural elements of the cyanobacterial clock-related protein Pex2009

    • Author(s)
      S. Kurosawa, R. Murakami, K. Onei, M. Morishita, D. Hasegalira, R. Iwase, T. Uzumaki, F. Hayashi, T. Kitajima-Ihara, S. Sakata, M. Murakami, T. Kouyama and M. Ishiura
    • Journal Title

      Genes Cells 14

      Pages: 1-16

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of xenon binding to a hydrophobic cavity on the proton pumping cycle in bacteriorhodopsin2008

    • Author(s)
      N. Hayakawa, T. Kasahara, D. Hasegawa, K. Yoshimura, M. Murakami and T. Kouyama
    • Journal Title

      J. Mol. Biol. 384

      Pages: 812-823

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal structure of squid rhodopsin2008

    • Author(s)
      M. Murakami and T. Kouyaina
    • Journal Title

      Nature 453

      Pages: 363-367

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] スルメイカロドプシンのX線結晶構造解析2008

    • Author(s)
      村上緑、神山勉
    • Journal Title

      実験医学 26

      Pages: 2237-2240

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イカロドプシン光反応初期中間体の構造解析2009

    • Author(s)
      村上緑、神山勉
    • Organizer
      第4回日本生物物理学会中部支部討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-03-31
  • [Presentation] イカロドプシン光異性化反応の構造解析2009

    • Author(s)
      村上緑
    • Organizer
      シンポジウム : 名大の生物物理の生誕50周年
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-03-26
  • [Presentation] バクテリオロドプシンのアルカリpHでの光誘起構造変化2008

    • Author(s)
      山本昌孝、村上緑、神山勉
    • Organizer
      日本生物物理学会第46回年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20081203-05
  • [Presentation] イカロドプシンのX線結晶構造解析2008

    • Author(s)
      村上緑、神山勉
    • Organizer
      日本生物物理学会第46回年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20081203-05
  • [Presentation] Crystallization of visual pigments and archaeal rhodopsins2008

    • Author(s)
      T. Kouyama, M. Murakami, K. Yoshimura and M. Yamamoto
    • Organizer
      XXI Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
    • Place of Presentation
      Osaka
    • Year and Date
      20080823-31
  • [Presentation] Protein-lipid interactions in 3D crystals of squid rhodopsin and archaeal rhodopsins2008

    • Author(s)
      T. Kouyama, M. Murakami and K. Yoshimura
    • Organizer
      13 th International conference of retinal proteins
    • Place of Presentation
      Barcelona
    • Year and Date
      20080615-19
  • [Presentation] Dimeric structure of squid rhodopsin2008

    • Author(s)
      M. Murakami and T. Kouyama
    • Organizer
      13 th International conference of retinal proteins
    • Place of Presentation
      Barcelona
    • Year and Date
      20080615-19
  • [Presentation] スルメイカロドプシンのX線結晶構造解析2008

    • Author(s)
      村上緑、神山勉
    • Organizer
      第8回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080610-12
  • [Presentation] X-ray structure of squid rhodopsin2008

    • Author(s)
      M. Murakami
    • Organizer
      International symposium on membrane proteins and high resolution X-ray structural analysis
    • Place of Presentation
      Hyogo
    • Year and Date
      2008-09-01
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.nagoya-u.ac.jp/pdf/research/news/20080515_sci.pdf?20090424

  • [Remarks]

    • URL

      http://www.spring8.or.jp/ja/current_result/press_release/2008/080515-2

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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