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2013 Fiscal Year Annual Research Report

振動分光法による過渡的膜タンパク質複合体の解析

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative understanding of biological processes mediated by transient macromolecular complexes; New technology for visualizing physiologically metastable states.
Project/Area Number 24121712
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

須藤 雄気  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10452202)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords生物物理 / 情報伝達 / 分子認識 / 構造変化 / 光生物 / 分光法
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、全タンパク質分子の約20%を占め、生命活動に必須である。一方で、細胞膜中で機能するため取り扱いが難しい、発現量が少ないなどの理由からそのメカニズムの理解は遅れている。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) 試料調製法の確立 [Sudo et al. 2013, J. Biol. Chem., Tsukamoto et al., 2013, J. Biol. Chem.], (2) 時間分解FTIR法による分子構造変化 [Furutani et al. 2013, J. Phys. Chem. B], (3) 時間分解ラマン分光法による分子構造変化 [Sudo et al. 2014, J. Phys. Chem. B], (4) 光照射固体NMR分光法による発色団構造変化 [Yomoda et al., 2014, Angew. Chem. Int. Ed.], (5) 全反射型FTIR法による2次構造測定 [東京大学船津研究室との共同研究]。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 5 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Color discriminating retinal configurations of sensory rhodopsin I by photo-irradiation solid state NMR spectroscopy2014

    • Author(s)
      Yomoda, H., Makino, Y., Tomonaga, Y., Hidaka, T., *Kawamura, I., Okitsu, T., Wada, A., *Sudo Y., & Naito, A.
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.1002/ange.201309258

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The early steps in the photocycle of a photosensor protein sensory rhodopsin I from Salinibacter ruber2014

    • Author(s)
      *Sudo, Y., Mizuno, M., Wei, Z., Takeuchi, S., *Tahara, T., & *Mizutani, Y.
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B

      Volume: 118 Pages: 1510-1518

    • DOI

      10.1021/jp4112662

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermal and spectroscopic characterization of a proton pumping rhodopsin from an extreme thermophile2013

    • Author(s)
      Tsukamoto, T., Inoue, K., Kandori, H., & *Sudo, Y.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 288 Pages: 21581-21592

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.479394

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A blue-shifted light-driven proton pump for neural silencing2013

    • Author(s)
      *Sudo, Y., Okazaki, A., Ono, H., Yagasaki, J., Sugo, S., Kamiya, M., Reissig, L., Inoue, K., Ihara, K., Kandori, H., Takagi, S., & Hayashi, S.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 288 Pages: 20624-20632

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.475533

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Investigation of the chromophore binding cavity in the 11-cis acceptable microbial rhodopsin MR2013

    • Author(s)
      Mori, A., Yagasaki, J., Homma, M., Reissig, L., & *Sudo, Y.
    • Journal Title

      Chem. Phys.

      Volume: 419 Pages: 23-29

    • DOI

      10.1016/j.chemphys.2012.11.020

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Photobiophysical chemistry: What should we learn from retinal proteins?2014

    • Author(s)
      Sudo, Y.
    • Organizer
      iCeMS symposium on Mesoscopic Chemical Biology: Integrated Chemical-Physical Systems Towards Cell Control
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      20140202-20140202
    • Invited
  • [Presentation] 微生物型レチナールタンパク質の非常識で未来を拓く2013

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      分子科学研究所研究会「ロドプシン研究の故きを温ねて新しきを知る」
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      20131119-20131119
    • Invited
  • [Presentation] 光受容レチナールタンパク質の常識と非常識2013

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      東京工業大学第1回生体分子専攻・若手コロキウム
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130829-20130829
    • Invited
  • [Presentation] 微生物型レチナールタンパク質の理解と利用2013

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      大阪市立大学セミナー
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20130604-20130604
    • Invited
  • [Presentation] ロドプシンの、ロドプシンによる、ロドプシンのための蛋白質科学2013

    • Author(s)
      須藤雄気
    • Organizer
      大阪大学蛋白研セミナー
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20130420-20130420
    • Invited
  • [Book] Molecular and evolutionary aspects of microbial sensory rhodopsins2014

    • Author(s)
      Inoue, K., Tsukamoto, T., & *Sudo, Y.
    • Total Pages
      16
    • Publisher
      Biochim. Biophys. Acta
  • [Book] Sensory rhodopsins2014

    • Author(s)
      Tsukamoto, T., & *Sudo, Y.
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      In: eLS. John Wiley & Sons, Ltd: Chichester.

URL: 

Published: 2015-05-28  

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