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2012 Fiscal Year Annual Research Report

二次非線形分光によるタンパク質の高次構造解析

Research Project

Project/Area Number 22350014
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

山口 祥一  独立行政法人理化学研究所, 田原分子分光研究室, 専任研究員 (60250239)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsタンパク質 / 高次構造 / 配向 / ポリペプチド / 円二色性 / ヘテロダイン検出振動和周波発生分光法 / ヘテロダイン検出電子和周波発生分光法 / 二次非線形感受率
Research Abstract

提案した新しいタンパク質高次構造解析法によってセグメントの配向を決定出来ることを,モデルタンパク質を用いて実際に証明した.具体的には,αヘリックスを形成する21残基の合成ポリペプチドをモデルタンパク質として用いた.モデルタンパク質をニッケル修飾ガラス表面上に吸着させて作製した配向膜の品質は,まず円二色性分光で調べた.CDスペクトルの形状から,モデルタンパク質はきちんとαヘリックスを形成していることを確認した.次に,ヘテロダイン検出振動和周波発生分光法(HD-VSFG)によって,アミドI領域の振動共鳴二次非線形感受率を測定し,ガラス表面上のモデルタンパク質の“上下”の向きを調べた.その結果,C末端にHisタグを導入したモデルタンパク質は上向き,N末端のものは下向きと,思った通りの配向を実現できていることを確認した.モデルタンパク質の一つの残基をシステインに変異させて,マレイミド基を有する色素分子を導入した.その色素分子の電子遷移に共鳴する二次非線形感受率を,ヘテロダイン検出電子和周波発生分光法(HD-ESFG)によって測定した.その結果,電子遷移に共鳴する二次非線形感受率の符号によって,ガラス表面上のモデルタンパク質の上下の向きを決定できることを示した.以上の結果は,より大きなタンパク質においても,ある一つのセグメントの残基を変異させて,そこに色素分子を導入してHD-ESFG測定を行なえば,そのセグメントの上下の向きを決定できることを意味している.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (3 results)

All 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Quantitative estimate of the water surface pH using heterodyne-detected electronic sum frequency generation2012

    • Author(s)
      Shoichi Yamaguchi, Achintya Kundu, Pratik Sen, and Tahei Tahara
    • Journal Title

      J. Chem. Phys.

      Volume: 137 Pages: 151101 1-4

    • DOI

      10.1063/1.4758805

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Interface-Selective Heterodyne-Detected Second-Order Nonlinear Spectroscopy2013

    • Author(s)
      Shoichi Yamaguchi
    • Organizer
      CRC International Symposium. New Challenges on the Bio-interfaces: Structures and Dynamics
    • Place of Presentation
      北海道大学,札幌市
    • Year and Date
      20130205-20130206
    • Invited
  • [Presentation] Interface-Selective Heterodyne-Detected Second-Order Nonlinear Vibrational Spectroscopy2012

    • Author(s)
      Shoichi Yamaguchi
    • Organizer
      23rd International Conference on Raman Spectroscopy
    • Place of Presentation
      Bangalore, India
    • Year and Date
      20120812-20120817
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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