2016 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質分子認識過程を活写する時間分解ラマン計測の光スイッチングによる超高速化
Publicly Offered Research
| Project Area | Novel measurement techniques for visualizing 'live' protein molecules at work |
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| Project/Area Number |
15H01639
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
水野 操 大阪大学, 理学研究科, 助教 (10464257)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分子認識 / 時間分解共鳴ラマン分光法 / 天然変性タンパク質 / 光スイッチング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、天然変性タンパク質の複合体形成における分子認識機構を明らかにするために、時間分解分光法による高速実時間ダイナミクス観測の実現を目指した。複数の光パルスを使用した時間分解分光法は、ごく短寿命で存在する過渡的な分子集団のダイナミクス観測に対して非常に有効であるが、反応開始のトリガーには光が必要である。光反応を必要としない変性タンパク質の複合体形成反応を開始するタイミング制御に「分子光スイッチ」をもちいることで、これらの反応の実時間観測を試みた。分子認識過程を観測するためには、部位特異的な構造変化の観測を行うのに有効な共鳴ラマン分光法をもちいた。
光スイッチとして作用するアゾベンゼン誘導体を合成した。また、本領域外ではあるが、国内の研究グループとの共同研究を実施することで、よりタンパク質に導入しやすいアゾベンゼン誘導体を得ることができるようになった。さらに、アゾベンゼン誘導体を導入するための変性タンパク質の標的タンパク質の変異体作製、および変性タンパク質の発現・精製を行った。ダイナミクス観測を行うため、光スイッチング反応を開始するのに適した波長のナノ秒パルスレーザーを導入した。このレーザーは、良質のスペクトルが得られる既存の高繰り返し発振のレーザーシステムと同期がとれることを確認し、新たにナノ秒の時間分解能を有する時間分解紫外共鳴ラマン分光システムを製作した。
光スイッチングおよび時間分解分光法を組み合わせることにより、既存の方法より数桁速いダイナミクス観測が可能になった。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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