2023 Fiscal Year Annual Research Report
Visualizing protein motions using molecular photoswitching
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20H02695
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
水野 操 京都大学, 理学研究科, 准教授 (10464257)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 時間分解共鳴ラマン分光法 / タンパク質ダイナミクス / 分子光スイッチング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質の機能は、外部刺激による構造変化により生み出される。タンパク質機能を生み出す過渡的な分子運動の観測には、反応のタイミングが同期した分子アンサンブルのスペクトルを計測し、時間的精度が高い良質なスペクトルを得る必要がある。これに対して、光による反応タイミングの制御はきわめて有効である。実際に、光受容タンパク質では光が外部刺激として構造変化を誘発するため、反応中間体の構造研究が多く行われている。一方、多くのタンパク質では、機能発現スイッチに光が利用されることはなく、時間的精度が高いダイナミクス観測が困難であった。本研究では、機能発現スイッチとして光反応により分子長や電荷分布が変化する小分子をタンパク質に導入し、反応タイミングの同期（分子光スイッチング）によるタンパク質構造ダイナミクスを、時間分解共鳴ラマン分光法により観測することで、タンパク質機能発現に関わる構造ダイナミクスを観測する手法を確立することを目指した。
本年度は前年度から継続して、光スイッチングを行うアゾベンゼンやスピロピランを導入した光スイッチングタンパク質試料作製し、タンパク質ダイナミクス観測研究の推進を図ったが、分光測定に必要な試料を十分に得ることができなかった。一方、本研究ではこれまでに、新しい時間分解ラマン分光システムの開発に成功しており、分子光スイッチングを用いたタンパク質ダイナミクス観測法の確立による広範なタンパク質の機能発現機構の解明を継続して目指していく。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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