Dynamic control of the interactive coupling between chemical reactions and structural changes in proteins

Research Project

Project/Area Number	24K01436
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	水野操京都大学, 理学研究科, 准教授 (10464257)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000) Fiscal Year 2026: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000) Fiscal Year 2025: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000) Fiscal Year 2024: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
Keywords	電子移動反応 / 時間分解ラマン分光法 / 青色光受容タンパク質 / 構造ダイナミクス
Outline of Research at the Start	化学反応と構造変化は、双方向に影響し合います。例えば、タンパク質分子内電子移動反応では、電荷分離状態が生成されると、それ以降の反応は連動する構造変化を通してダイナミックに時間発展します。本研究は、青色光受容タンパク質ファミリーにおいて、フラビン発色団とその近傍のアミノ残基群との間で起こる電子移動反応に着目しています。時間分解共鳴ラマン分光法を用いて、包括的にダイナミクス解析を行い、これらのタンパク質の構造変化と電子移動反応の特徴を見出します。また、タンパク質の立体構造を利用して、構造変化との双方向のカップリングをアミノ酸残基の置換により変動させ、化学反応制御を目指します。