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2015 Fiscal Year Research-status Report

非選択励起多周波混合パルスEPR法によるタンパク質の構造解明

Research Project

Project/Area Number 26620003
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

三野 広幸  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70300902)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordsEPR / ELDOR / 多周波共鳴
Outline of Annual Research Achievements

本研究では新しいパルスEPR法として非選択励起多周波混合を開発し、この手法をタンパク質一般に適用しうる汎用測定法とすることを目的とし、次の2点を目指している。①これまで困難であった低濃度での生物試料のパルスEPRでの測定を実現可能にする。②現在普及しているPELDOR,ESEEMなど様々なEPR手法においてこの手法を適用し有効性を評価する。
【多周波混合用マイクロ波ブリッジの制作】
本研究では多周波のマイクロ波を導入を行っているが、導入し、EPRブリッジ内部に組み込んだマイクロ波素子により装置及び測定系の安定性に問題のでることがわかっている。 そのため、本年度は導入するマイクロ波の数を減らし、マイクロ波発生装置を安定性のよい機器に交換した。安定な2台のマイクロ波外部発振器をEPRブリッジ外部よりミキサーを通して導入することにより、マイクロ波源を合計3つに絞り込んで、装置の安定性を高めた上での研究をすすめた。
【生物試料への応用】
新しい手法は広くタンパク質研究に用いて応用可能であることを実証する。 そのため個別の問題を解決する。本年度は低濃度での光化学系Ⅱタンパク質複合体の測定を行うことができている。 多周波数のマイクロ波を使ったPELDOR信号を測定できている。ただし、当初の見積もりよりは低いため原因を明らかにするためにさらに研究を進めている。 また、並行して時計タンパクKaiBへの多周波EPR適用もすすめている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

測定系については改良を行いながら進めている。 試料系に関しては順調にすすんでいる。

Strategy for Future Research Activity

外部マイクロ波発振器の安定性に問題があるため、より安定性の高い設備に交換し研究を進める。

  • Research Products

    (12 results)

All 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Proton matrix ENDOR studies on Ca2+-depleted and Sr2+-substituted Mn cluster in photosystem II2015

    • Author(s)
      Nagashima,H., Nakajima, Y., Shen, J-R. and Mino, H.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem

      Volume: 290 Pages: 28166-28174

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.675496

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Location of the High-Affinity Mn2+ Site in Photosystem II Detected by PELDOR2015

    • Author(s)
      Asada, M and Mino, H.
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B.

      Volume: 119 Pages: 10139-10144

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.5b0994

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Ca2+除去したマンガンクラスターの高酸化状態スピン構造2015

    • Author(s)
      酒井貴弘、長嶋宏樹、松下仁美、三野広幸
    • Organizer
      第54回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-11-02 – 2015-11-04
  • [Presentation] 光化学系II表在性サブユニットPsbP結合位置の解析2015

    • Author(s)
      浅田瑞枝、西村大志、佐藤文彦、伊福健太郎、三野広幸
    • Organizer
      電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-11-02 – 2015-11-04
  • [Presentation] プロトンENDORによるアンモニア分子のMnクラスターへの結合サイトの同定2015

    • Author(s)
      長嶋宏樹, 三野広幸
    • Organizer
      第54回電子スピンサイエンス学会年会,
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-11-02 – 2015-11-04
  • [Presentation] ENDOR studies on biochemical modification on calcium site of the Mn cluster in photosystem II2015

    • Author(s)
      長嶋宏樹, 中島芳樹, 沈建仁, 三野広幸
    • Organizer
      第53回生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Presentation] PELDOR study on the high-affinity Mn(II) site of photoactivation of photosystem II2015

    • Author(s)
      浅田瑞枝、三野広幸
    • Organizer
      日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Presentation] パルスELDOR法を用いた光化学系II Mnクラスターの光活性化におけるMn2+親和サイトの位置決定2015

    • Author(s)
      浅田瑞枝,三野広幸
    • Organizer
      第19回ESRフォーラム
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2015-07-24 – 2015-07-24
  • [Presentation] ENDOR Studies on the Hydrogen-Bonding Network Surrounding Mn Cluster"2015

    • Author(s)
      Hiroki Nagashima, and Hiroyuki Mino
    • Organizer
      理研シンポジウム: 生体金属科学
    • Place of Presentation
      理化学研究所(和光)
    • Year and Date
      2015-06-16 – 2015-06-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Local structure and function of oxygen-evolving complex in photosystem II investigated by Electron Spin Resonance2015

    • Author(s)
      Hiroyuki Mino, Wataru Koinuma, Hiroki Nagashima, Takahiro Sakai, Mizue Asada
    • Organizer
      The 3nd Awaji International workshop on Electron Spin Science and Technology
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai. Hyogo
    • Year and Date
      2015-06-14 – 2015-06-16
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Position of the Mn(II) binding site at the initial step of photoactivation of photosystem II studied by PELDOR2015

    • Author(s)
      Mizue Asada, Hiroyuki Mino
    • Organizer
      The 3nd Awaji International workshop on Electron Spin Science and Technology
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai. Hyogo
    • Year and Date
      2015-06-14 – 2015-06-16
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 光合成のエネルギー変換と物質変換2015

    • Author(s)
      三野 広幸
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      化学同人

URL: 

Published: 2017-01-06  

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