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2011 Fiscal Year Annual Research Report

全反射型赤外分光法による過渡的複合体の解析

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative understanding of biological processes mediated by transient macromolecular complexes; New technology for visualizing physiologically metastable states.
Project/Area Number 22121508
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

須藤 雄気  名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (10452202)

Keywords膜タンパク質 / 生物物理学 / 振動分光法 / 分光法 / 光生物学
Research Abstract

細胞内外の情報や物質のやり取りを行う"膜タンパク質"は、生命活動に重要である。我々は、光受容体・ロドプシンと伝達膜タンパク質の"膜分子複合体の過渡的変化"を様々な手法により解析している。このうち、赤外分光(FTIR)法やラマン分光法に代表される振動分光法は、分子振動を鋭敏に捉える手法で、側鎖,主鎖,低分子(イオンや水など)の微細構造変化を捉えることができ、X線結晶構造解析やNMR解析では得ることが難しい情報を取得することができる。本研究では以下の4点について研究を行い、成果を得た。本研究を通じて、膜蛋白質解析のボトルネックである、試料調製法や解析手法を確立できたと考えている。
1)FTIR解析に適した試料調製[Sudo et al.2011a,J.Biol.Chem.,Sudo et al.2011,Biophysics]
2)低温/時間分解赤外分光法によるロドプシンタンパク質の構造変化解析[Sudo et al.2011b,J.Biol.Chem.,Irieda et al.2011,Biochemistry]
3)ラマン分光法など他の分光測定[Mizuno et al.,2011,Biochemistry,Inoue et al.,2011,J.Phys.Chem.B]
4)全反射型FTIR(ATR-FTIR)におけるイオンと膜タンパク質の相互作用解析を行い、解析の難しい膜タンパク質の微細構造変化を明らかにした[投稿準備中]。

  • Research Products

    (24 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (16 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [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

      J.Biol.Chem.

      Volume: 286 Pages: 11328-11336

    • DOI

      10.1074/jbc.M110.187948

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

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

      J.Phys.Chem.B

      Volume: 115 Pages: 4500-4508

    • DOI

      10.1021/jp2000706

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural characteristics around the β-ionone ring of the retinal chromophore in Salinibacter sensory rhodopsin I2011

    • Author(s)
      Irieda, H., Reissig, L., Kawanabe, A., Homma, M., Kandori, H., Sudo, Y.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 50 Pages: 4912-4922

    • DOI

      10.1021/bi200284s

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional expression of a two-transmembrane Htrll protein using cell-free synthesis2011

    • Author(s)
      Sudo, Y., Tanaka, R., Kobayashi, T., Kamo, N., Kohno, T., Kojima, C.
    • Journal Title

      Biophysics

      Volume: 7 Pages: 51-58

    • DOI

      10.2142/biophysics.7.51

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An active photoreceptor intermediate revealed by in situ photoirradiated solid-state NMR spectroscopy2011

    • Author(s)
      Tomonaga, Y., Hidaka, T,, Kawamura, I,, Nishio, T,, Ohsawa, K,, Okitsu, T,, Wada, A,, Sudo, Y,, Kamo, N,, Ramamoorthy, A,, Naito, A.
    • Journal Title

      Biophys.J.

      Volume: 101 Pages: L50-52

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2011.10.022

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Cell and micro-organism manipulations with photo-functional and photo-controllable proteins2012

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      JSTさきがけ研究領域合同国際シンポジウム「持続する社会を先導する光科学:環境・エネルギー・機能材料」
    • Place of Presentation
      日吉(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-26
  • [Presentation] 色付きタンパク質の生物学的・化学的・物理学的研究の面白さと奥深さ2012

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      第1回超異分野学会
    • Place of Presentation
      東京(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-17
  • [Presentation] 微生物型ロドプシンタンパク質の利用を考える2012

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      平成23年度「若手研究者による分野間連携研究プロジェクト」NINS program for cross-disciplinary study,山中&古谷プロジェクト冬の合同会議
    • Place of Presentation
      箱根(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-13
  • [Presentation] ロドプシンを愛して:微生物の光情報伝達と光制御ツール開発2011

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      北海道大学電子科学研究所研究セミナー
    • Place of Presentation
      札幌(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-26
  • [Presentation] センサリーロドプシンとの出会いと今後の野望2011

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      名古屋工業大学・生物物理化学研究会シンポジウム「光といのち」
    • Place of Presentation
      名古屋(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-25
  • [Presentation] 微生物型ロドプシンの基礎的研究とそこから見える新たな地平2011

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      横浜国立大学研究セミナー「細胞膜中機能性生体分子の構造生物学的研究」
    • Place of Presentation
      横浜(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-05
  • [Presentation] 光機能性-制御性蛋白質による細胞-個体操作2011

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      第4回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-13
  • [Presentation] 新規微生物型ロドプシン(MR)から観る光駆動イオンポンプから光センサーへの分子進化2011

    • 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, 本間道夫
    • Organizer
      第84回・日本生化学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] Spectral tuning in sensory rhodopsin(センサリーロドプシンの吸収波長制御機構)2011

    • Author(s)
      須藤雄気, 湯浅恭史, 柴田巡, 鈴木大介, 本間道夫
    • Organizer
      日本生物物理学会第49回年会
    • Place of Presentation
      姫路
    • Year and Date
      2011-09-18
  • [Presentation] What should we learn from sensory rhodopsins? : Signal transfer mechanism and its application for protein expression2011

    • Author(s)
      須藤雄気, 本間道夫
    • Organizer
      日本生物物理学会第49回年会
    • Place of Presentation
      姫路(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-17
  • [Presentation] 微生物型ロドプシンタンパク質における特異な光反応2011

    • Author(s)
      須藤雄気, 本間道夫
    • Organizer
      生理学研究所研究会「作動中の膜機能分子の姿を捉える-静止画から動画へ-」
    • Place of Presentation
      岡崎(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-09
  • [Presentation] Molecular and evolutionary aspects of microbial sensory rhodopsin2011

    • Author(s)
      Sudo, Y., Homma, M.
    • Organizer
      5th Asia and Oceania Conference for Photobiology (AOCP)
    • Place of Presentation
      Nara, Japan(招待講演)
    • Year and Date
      2011-07-31
  • [Presentation] Type1ロドプシンで初めて見いだされたall-trans→11-cis型光異性化反応2011

    • Author(s)
      須藤雄気, 沖津貴志, 水野操, 和田昭盛, 水谷泰久, 本間道夫, 古谷祐詞
    • Organizer
      第38回・生体分子科学討論会
    • Place of Presentation
      筑波
    • Year and Date
      2011-06-23
  • [Presentation] 7回膜貫通型色素結合タンパク質(ロドプシン)の調製法2011

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      第11回・日本蛋白質科学会年会蛋白質科学会アーカイブワークショップ
    • Place of Presentation
      大阪(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-09
  • [Presentation] Cell and micro-organism manipulations with photo-functional and photo-controllable proteins2011

    • Author(s)
      Sudo, Y.
    • Organizer
      AS-JST Joint Workshop on Innovative Use of Light and Nano/Bio
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan(招待講演)
    • Year and Date
      2011-05-26
  • [Presentation] ロドプシンに魅せられて-微生物の光情報伝達と光制御ツール開発-2011

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      筑波大学・物質工学セミナー
    • Place of Presentation
      筑波(招待講演)
    • Year and Date
      2011-04-19
  • [Book] 極限環境微生物学会誌2011

    • Author(s)
      須藤雄気、井原邦夫、本間道夫、加茂直樹
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      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
  • [Remarks]

    • URL

      http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100001035_ja.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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