2015 Fiscal Year Annual Research Report
Strucuter and Photochemical Reactions of Photoactive Yellow Proteins: Generality and diversity
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24247030
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
片岡 幹雄 奈良先端科学技術大学院大学, その他, 理事・副学長 (30150254)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上久保 裕生 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 准教授 (20311128)
山崎 洋一 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (40332770)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | イェロープロテイン / 低障壁水素結合 / 光反応 / 結晶構造解析 / アルギニン / FTIR / キメラ蛋白質 / 国際情報交換（アメリカ、デンマーク） |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水溶性光受容蛋白質、イェロープロテイン（PYP）、を用いて、共通の構造基盤から機能や光反応の多様性を生む分子機構を明らかにすることを目的にしている。光反応サイクルの寿命が大きく異なるhPYP、RcPYP、存在形態の異なるPprPYPについての解析を進めてきた。
PYPの構造、光反応の共通基盤として、発色団とE46の間に形成される低障壁水素結合（LBHB）と呼ばれる特殊な水素結合とLBHBの形成に共役したR52の脱プロトン化の関係を精密FTIR測定と理論計算を組み合わせて解析した。その結果、光反応におけるLBHBの解消と共役したR52のプロトン化反応機構を明らかにした。PYPの基盤となる発色団の光反応におけるLBHBの役割を見出した。
光反応サイクルの寿命が極端に長く、光反応時の構造変化も小さいRcPYPの性質を生む領域をキメラタンパク質の解析から抽出した。これらの領域は活性中心となるLBHBから比較的離れたタンパク質表面に存在し、長距離の相互作用によって吸収スペクトルや構造変化に寄与していた。この際、RcPYPの相互作用に寄与する部位としてC末端領域が抽出されたが、これは、全長Pprの光反応の解析から得られたPYPドメインの働きに通じるものと考えれた。このため、RcPYPのC末端部位の局所構造変化と相互作用を検証するため部位特異的システインプローブを用いたFTIR測定を行った。その結果、RcPYPの相互作用に伴ってC末端βシート部位での局所構造変化が見出された。多様な機能を生む部位がC末端に共通に存在していることを示した。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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