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2010 Fiscal Year Annual Research Report

センサー型ロドプシンの分子科学:機能と構造変化の連関性

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Science for Supra Functional Systems ? Development of Advanced Methods for Exploring Elementary Process
Project/Area Number 22018010
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

須藤 雄気  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (10452202)

Keywords生物物理学 / 分子認識 / シグナル伝達 / 膜タンパク質 / 受容体 / 光センサー / ロドプシン
Research Abstract

ロドプシン類は、光で反応のオン・オフを容易に調節できる点から蛋白質研究をリードするすぐれた成果を生み出し続けている。また、高分解能構造や反応中間体構造が既知であるなど、現在の生命科学研究の主題である構造-機能相関を分子論的に理解できる有用なツールである。本研究では微生物の膜貫通型光センサー型ロドプシンタンパク質群に着目し、機能と構造変化の連関性を明らかにするものである。以下に今年度の成果を挙げる。
忌避応答光センサー蛋白質、SRIIの機能発現分子メカニズム:阪大/水谷グループと共同で、機能・構造変化に必須のアミノ酸残基(Tyr174)の変化を時間分解紫外共鳴ラマン測定法により捉えることに成功した[Biochemistry 2011]。2)デュアル光センサー蛋白質、SRIの機能発現メカニズム:色制御メカニズムを明らかにした[J.Biol.Chem.2011b]。Asp 102の構造変化を見出した[投稿中]。新規光受容分子を発見し、ミドルロドプシン(MR)と名付けた[J.Biol.Chem.2011a]。
このように光センサータンパク質の機能発現機構について、順調に研究が進んでいる。

  • Research Products

    (18 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Direct observation of the structural change of Tyr174 in the primary reactions sensory rhodopsin II2011

    • Author(s)
      Mizuno, M., Sudo, Y., Homma, M., Mizutani, Y.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 50 Pages: 3170-3180

    • DOI

      10.1021/bi101817y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A microbial rhodopsin with a unique retinal composition shows both sensory rhodopsin II and bacteriorhodopsin-like properties2011

    • Author(s)
      Sudo, Y., Ihara, K., Kobayashi, S., Suzuki, D., Irieda, H., Kikukawa, T., Kandori, H., Homma, M.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 286 Pages: 5967-5976

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spectral tuning in sensory rhodopsin I from Salinibacter ruber2011

    • Author(s)
      Sudo, Y., Yuasa, Y., Shibata, J., Suzuki, D., Homma, M.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 286 Pages: 11328-11336

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spectrally silent intermediates during the photochemical reactions of Salinibacter sensory rhodopsin I2011

    • Author(s)
      Inoue, K., Sudo, Y., Homma, M., Kandori, H.
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry B

      Volume: (未定 印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transport and sensory rhodopsins in microorganisms2011

    • Author(s)
      Sudo, Y.
    • Journal Title

      CRC Handbook of Organic Photochemistry and Photobiology, the 3rd edition.

      Volume: (未定 印刷中)

  • [Journal Article] 高度好塩性微生物の"目":センサリーロドプシンへのCl^-イオン結合の役割2011

    • Author(s)
      須藤雄気、井原邦夫、本間道夫、加茂直樹
    • Journal Title

      極限環境微生物学会誌

      Volume: (未定 印刷中)

  • [Journal Article] 光で動く微生物-ロドプシン分子による光受容と情報伝達機構2010

    • Author(s)
      割石学、本間道夫、須藤雄気
    • Journal Title

      O plus E「特集:光アクチュエーター」

      Volume: 32 Pages: 519-524

  • [Journal Article] Protein-protein interaction changes in an archaeal light-signal transduction2010

    • Author(s)
      Kandori, H., Sudo, Y., Furutani, Y.
    • Journal Title

      Journal of Biomedicine and Biotechnology

      Volume: Article ID424760 Pages: 14

  • [Presentation] 光受容タンパク質による微生物の光センシングの理解とその利用2011

    • Author(s)
      須藤雄気、本間道夫
    • Organizer
      日本薬学会 第131年会
    • Place of Presentation
      静岡県静岡市、日本
    • Year and Date
      2011-03-29
  • [Presentation] Microbial Sensory Rhodopsins : Structural change, function and tool for optogenetics2010

    • Author(s)
      Sudo, Y., Homma, M.
    • Organizer
      GCOE/Structural Biology Research Center International Symposium : Protein structure and dynamics ; from molecules to assembly
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市、日本
    • Year and Date
      2010-11-24
  • [Presentation] Molecular Evolution from the light-energy converting protein to the light sensing protein2010

    • Author(s)
      Sudo, Y., Irieda, H., Ihara, K., Homma, M.
    • Organizer
      The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市、日本
    • Year and Date
      2010-09-20
  • [Presentation] 微生物型ロドプシンの分子進化2010

    • Author(s)
      須藤雄気、本間道夫
    • Organizer
      生理学研究所研究会
    • Place of Presentation
      愛知県岡崎市、日本
    • Year and Date
      2010-09-17
  • [Presentation] 機能性・制御性膜タンパク質(微生物型ロドプシン)による新しい解析ツールの創成に向けて2010

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      第2回 光操作研究会
    • Place of Presentation
      愛知県岡崎市、日本
    • Year and Date
      2010-09-09
  • [Presentation] 生物物理を愛して10年、ロドプシン分子のこれからの10年、DABESA!!2010

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      第50回 生物物理若手の会 夏の学校
    • Place of Presentation
      愛知県一宮市、日本
    • Year and Date
      2010-09-04
  • [Presentation] 光駆動イオンポンプ蛋白質から、光センサー蛋白質への分子進化2010

    • Author(s)
      須藤雄気, 井原邦夫, 小林詩織, 鈴木大介, 入枝泰樹, 菊川峰志, 神取秀樹, John L.Spudich, 本間道夫
    • Organizer
      第16回 光生物学協会 年会
    • Place of Presentation
      大阪府大阪市、日本
    • Year and Date
      2010-08-11
  • [Presentation] Sensory signal transduction from the sensory rhodopsins to their cognate transducer proteins in microbes2010

    • Author(s)
      Sudo, Y.
    • Organizer
      14th International Conference on Retinal Proteins
    • Place of Presentation
      Santa cruz, USA
    • Year and Date
      2010-08-03
  • [Remarks]

    • URL

      http://kenpro.mynu.jp:8001/Profiles/0054/0005480/profile.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] アナベナセンサリーロドプシンを利用したタンパク質発現法2010

    • Inventor(s)
      須藤雄気, 入枝泰樹, 本間道夫
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人名古屋大学
    • Industrial Property Number
      特願2010-181053
    • Filing Date
      2010-08-12

URL: 

Published: 2012-07-19  

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