Structural analysis of various light-driven reaction mechanisms of light-sensitive proteins.

• Project Area: Non-equilibrium-state molecular movies and their applications
• Project/Area Number: 19H05779
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 朴 三用 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (20291932)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅名 泰史 自治医科大学, 医学部, ポスト・ドクター (10468267)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥106,470,000 (Direct Cost: ¥81,900,000、Indirect Cost: ¥24,570,000); Fiscal Year 2021: ¥15,860,000 (Direct Cost: ¥12,200,000、Indirect Cost: ¥3,660,000); Fiscal Year 2020: ¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000); Fiscal Year 2019: ¥42,120,000 (Direct Cost: ¥32,400,000、Indirect Cost: ¥9,720,000)
• Keywords: 光感受性タンパク質 / X線自由電子レーザー / 時分割解析

Outline of Research at the Start

光によって感応・応答するタンパク質には、動物や植物などに広く分布する発色団を含み、生命維持に関与するなど重要な役割を果たすものが知られる。近年では、こうした光感受性タンパク質を利用して、細胞などの光操作する技術に応用され（光遺伝学）、これまでに多くの生理現象の解明に利用されてきた。本研究計画では、疾病治療への利用が期待されている、またはツールとしての重要性が高いとされる光感受性タンパク質について、XFELを用いた高速分子動画実験を行うことで、タンパク質内部で起こる光エネルギー移動や高速な構造変化について明らかにする。