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2014 Fiscal Year Annual Research Report

無脊椎動物の視覚情報変換・伝達の構造基盤

Research Project

Project/Area Number 24370043
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

村上 緑  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20324387)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 神山 勉  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30170210)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywordsロドプシン
Outline of Annual Research Achievements

無脊椎動物としてイカの視物質ロドプシンを研究対象に、光反応サイクルに現れる中後期中間体の構造解析を試み、すでに明らかにしている初期中間体の構造と比較することにより、イカロドプシンの光反応サイクルにおける構造変化の全容を明らかにすることを目指している。
本年度はイカロドプシンの暗順応状態のP62結晶を用いてLM中間体の捕捉を試みた。100Kにて青色光照射するとロドプシン、バソ中間体、イソロドプシンの平衡状態を形成する。この結晶を暗条件下で240Kに昇温するとバソ中間体はルミ中間体を経てLM中間体へと完全に遷移した。結晶の凍結条件を精査し、硫酸アンモニウムをクエン酸ナトリウムに置換するとその結果昇温による塩や氷の析出を抑えることができた。100Kで回折データセットを収集し3.0A分解能で構造解析を進めている。
また、活性型構造の解明を目指して新奇結晶系の結晶化に取り組み、候補となる微結晶を得た。現在高分解能構造解析を目指して結晶化条件の探索を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

暗順応状態結晶が想定していたよりも温度に対して不安定で当初予定していた光活性型結晶の作成が不可能であることが判明し、新奇に結晶化を行っているため高分解能構造解析を達成させるためにはもう少し時間が必要であると考えられるため。

Strategy for Future Research Activity

技術補佐員を雇用し効率よく結晶化作業を進める。

Causes of Carryover

分光測定の結果から暗順応状態ロドプシン結晶が予想していたよりも温度に対し不安定であることが判明した。そこで当初の研究方法を見直し、この性質を利用してロドプシンからレチナールが外れたオプシン状態の結晶を作成し、この結晶に対しレチナールを再構成してメタ型結晶を作成する必要が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

技術補佐員を雇用し結晶化実験の効率化を図る。

  • Research Products

    (17 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 膜タンパク質の立体構造解析の現状2015

    • Author(s)
      神山勉
    • Journal Title

      パリティ

      Volume: 30 Pages: 6-64

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal structure of cruxrhodopsin-3 from Haloarcula vallismortis2014

    • Author(s)
      Chan SK, Kitajima-Ihara T, Fujii R, Gotoh T, Murakami M, Ihara K, Kouyama T
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 9 Pages: e108362

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0108362

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure of archaerhodopsin-2 at 1.8 A resolution2014

    • Author(s)
      Kouyama T, Fujii R, Kanada S, Nakanishi T, Chan SK, Murakami M
    • Journal Title

      Acta Crystallogr.

      Volume: D70 Pages: 2692-2701

    • DOI

      10.1107/S1399004714017313

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] プロトン輸送性ロドプシンにおける低障壁水素結合の役割2015

    • Author(s)
      神山勉
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Invited
  • [Presentation] イカロドプシンの光異性化-熱的緩和反応の結晶構造解析2015

    • Author(s)
      村上緑,神山勉
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [Presentation] Higher order structure of cruxrhodopsin from Haloarcula vallismortis and its photostability2015

    • Author(s)
      S. K. Chan, T. Kitajima, M. Murakami, K. Ihara, T. Kouyama
    • Organizer
      生物物理学会中部支部講演会
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2015-03-10
  • [Presentation] イカロドプシンのp62結晶における光異性化から熱緩和までの構造変化2015

    • Author(s)
      村上緑,神山勉
    • Organizer
      生物物理学会中部支部講演会
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2015-03-10
  • [Presentation] Conformational changes in helices C and F of pharaonis halorhodopsin during the ion pumping cycle2014

    • Author(s)
      T. Kouyama
    • Organizer
      16th International Conference on Retinal Proteins
    • Place of Presentation
      長浜
    • Year and Date
      2014-10-05 – 2014-10-09
    • Invited
  • [Presentation] A chimeric proton-pumping rhodopsin designed for crystallographic analysis of light-induced structural changes2014

    • Author(s)
      S. Uyama, T. Kitajima-Ihara, M. Murakami, K. Ihara, T. Kouyama
    • Organizer
      16th International Conference on Retinal Proteins
    • Place of Presentation
      長浜
    • Year and Date
      2014-10-05 – 2014-10-09
  • [Presentation] Crystallographic study on the N state of pharaonis halorhodopsin2014

    • Author(s)
      H. Kawaguchi, T. Nakanishi, M. Murakami, T. Kouyama
    • Organizer
      16th International Conference on Retinal Proteins
    • Place of Presentation
      長浜
    • Year and Date
      2014-10-05 – 2014-10-09
  • [Presentation] Crystal structure of cruxrhodopsin-3 from Haloarcula vallismortis2014

    • Author(s)
      S. K. Chan, T. Kitajima-Ihara, M. Murakami, K. Ihara, T. Kouyama
    • Organizer
      16th International Conference on Retinal Proteins
    • Place of Presentation
      長浜
    • Year and Date
      2014-10-05 – 2014-10-09
  • [Presentation] New crystal forms of squid rhodopsin2014

    • Author(s)
      M. Murakami, T. Kouyama
    • Organizer
      日本生物物理学会第52回年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] バクテリオロドプシン-ハロロドプシン-キメラ蛋白質の光反応サイクル2014

    • Author(s)
      S. Uyama, T. Kitajima, M. Murakami, T. Kouyama
    • Organizer
      日本生物物理学会第52回年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] 凍結割断低温原子間力顕微鏡の製作2014

    • Author(s)
      N. Kuga, T. Gotoh, T. Kouyama
    • Organizer
      日本生物物理学会第52回年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] クラックスロドプシンの3量体構造と光安定性2014

    • Author(s)
      S. K. Chan, T. Kitajima, M. Murakami, K. Ihara, T. Kouyama
    • Organizer
      日本生物物理学会第52回年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] ファラオニス・ハロロドプシンのN中間体の結晶構造解析2014

    • Author(s)
      川口春樹,中西太市,久保宏樹,井原邦夫村上緑,神山勉
    • Organizer
      日本生物物理学会第52回年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Book] 日本の結晶学(II) その輝かしい発展2014

    • Author(s)
      村上緑
    • Total Pages
      485
    • Publisher
      日本結晶学会「日本の結晶学(II)」出版編集委員会

URL: 

Published: 2016-06-01  

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