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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of new channelrhodpsin having the long conjugated chromophore

Research Project

Project/Area Number 26450146
Research InstitutionKobe Pharmaceutical University

Principal Investigator

和田 昭盛  神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (80158683)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsチャネルロドプシン / 発色団 / 共役系 / ケミカルバイオロジー / チャネルロドプシン
Outline of Annual Research Achievements

A1アルデヒドの4位に二重結合を2個導入したアナログおよびA2アルデヒドの1位に二重結合を1個導入して共役系をより伸長させたアナログを、タンパク質オプシンと結合するかどうかを検討したところいずれもタンパク質中にとりこまれ、新たなチャネルロドプシン(ChR)アナログが生成した。発色団自身のUVスペクトルにおけるλmaxは、A1レチナールよりも 50~60 nmと大きく長波長シフトしているものの、新規ChRのλmaxは、天然のものに比べわずか 10~15 nm長波長シフトしているだけであった。この理由について現在コンピューターを用いて発色団とタンパク質のアミノ酸残基との相互作用について検討している。
A2アルデヒドの側鎖部分に二重結合を一つ導入したアナログから得られた新規ChRのUVスペクトルの特徴は、吸収極大の長波長シフトとともにブロードバンド化することであった。このプロードバンド化の原因が側鎖あるいはシクロヘキサン環内の二重結合のどちらの影響が大きいのかを解明するため、新規アナログとしてA1レチナールの側鎖に二重結合を一個多くしたアナログを3種類合成した。またA1あるいはA2アルデヒドの側鎖に二重結合を2個導入したアナログ化合物も合成した。今後、タンパク質オプシンと結合するかどうかを検討しλmaxあるいは1/2λmaxの吸収波長がどのようにシフトするか、更には発色団とタンパク質との相互作用について検証する予定である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Alternative Formation of Red-Shifted Channelrhodopsins: Noncovalent Incorporation with Retinal-Based Enamine-Type Schiff Bases and Mutated Channelopsin2017

    • Author(s)
      Okitsu, T.; Matsuyama, T.; Yamashita, T.; Ishizuka, T.; Yawo, H.; Imamoto, Y.; Shichida, Y.; Wada, A.
    • Journal Title

      Chem. Pharm. Bull.

      Volume: 65 Pages: 356-358

    • DOI

      10.1248/cpb.c17-00054

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Solid-State Nuclear Magnetic Resonance Structural Study of the Retinal-Binding Pocket in Sodium Ion Pump Rhodopsin2017

    • Author(s)
      Shigeta, A.; Ito, S.; Inoue, K.; Okitsu, T.; Wada, A.; Kandori, H.; Kawamura, I.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 56 Pages: 543-550

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.6b00999

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Convergent Synthesis of Dronedarone, an Antiarrhythmic Agent2016

    • Author(s)
      Okitsu, T.; Ogasahara, M.; Wada, A.
    • Journal Title

      Chem. Pharm. Bull.

      Volume: 64 Pages: 1149-1153

    • DOI

      10.1248/cpb.c16-00237

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Modulation of thermal noise and spectral sensitivity in Lake Baikal cottoid fish rhodopsins2016

    • Author(s)
      Luk, H. L.; Bhattacharyya, N.; Montisci, F.; Morrow, J. M.; Melaccio, F.; Wada, A.; Sheves, M.; Fanelli, F.; Chang, B. S. W.; Olivucci, M.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 6 Pages: 38425

    • DOI

      10.1038/srep38425

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Anti-Oxidative Activity of Mytiloxanthin, a Metabolite of Fucoxanthin in Shellfish and Tunicates2016

    • Author(s)
      Maoka, T.; Nishino, A.; Yasui, H.; Yamano, Y.; Wada, A.
    • Journal Title

      Mar. Drugs

      Volume: 14 Pages: 93

    • DOI

      10.3390/md14050093

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] レチナール環構造に共役系を導入したアナログの合成とタンパク質オプシンとの相互作用2016

    • Author(s)
      和田昭盛、山野由美子、沖津貴志、山下高廣、今元泰、七田芳則
    • Organizer
      日本レチノイド研究会第27学術集会
    • Place of Presentation
      町田
    • Year and Date
      2016-10-22
  • [Presentation] 共役したクロメン環を有するレチナールアナログの合成研究2016

    • Author(s)
      神崎さくら子、石井菜紬子、沖津貴志、和田昭盛
    • Organizer
      日本ビタミン学会第68回大会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2016-06-18

URL: 

Published: 2018-01-16  

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