| 研究課題/領域番号 |
08308038
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物物理学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
七田 芳則 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60127090)
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| 研究分担者 |
藤吉 好則 (藤吉 芳則) 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80142298)
徳永 史生 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80025452)
津田 基之 姫路工業大学, 理学部, 教授 (60045458)
加茂 直樹 北海道大学, 薬学部, 教授 (10001976)
垣谷 俊昭 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90027350)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
23,400千円 (直接経費: 23,400千円)
1998年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
1997年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
1996年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
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| キーワード | 受容体 / G蛋白質 / ロドプシン / 光 / バクテリオロドプシン / 情報 / 構造 / 機能 / 先 |
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| 研究概要 |
生体内の情報変換系の一つであるG蛋白質を介する情報変換機構について、光受容体とそれに共役するG蛋白質を研究試料として、その相互作用機構を原子レベル・アミノ酸残基レベルで検討した。その結果、以下の成果が得られた。
1. 光受容体・G蛋白質複合体形成過程の研究
ロドプシンがG蛋白質と相互作用する過程を分光学的に検討した。その結果、G蛋白質との結合、活性化に対応する2つの中間状態を同定した。また、振動分光法を用いて、結合に必須な蛋白質の領域とその構造を明らかにした。また、ロドプシンと他の受容体とのキメラ変異体を作製することにより、G蛋白質活性化に必要な領域、また、G蛋白質サブタイプ選択性に関与する領域を特定した。また、エンドセリン受容体についても変異蛋白質による機能解析を行った。
2. 光受容体およびその類縁体の構造解析と分子内情報変換の研究
ロドプシンの精製・結晶化条件を検討し、X線解析に利用できる結晶の作製に成功した。また、2次元結晶化と電子線回折の技術を利用して、バクテリオロドプシンの立体構造を決定した。また、種々の分光法や分子動力学シミュレーションを用いて、光吸収後の発色団および蛋白質部分の構造変化の情報を蓄積した。また、好塩菌に存在する光走性の受容体フォボロドプシンを大腸菌で大量に発現することに成功し、変異体解析によりその機能に必須なアミノ酸残基を同定した。
3. 新規な光受容体の同定および情報調節蛋白質の機能解析
松果体の光受容体であるピノプシンに続いて、脳深部(視床下部)に存在する光受容体を同定した。また、ピノプシンの光受容機構およびG蛋白質活性化機構を視細胞に存在する光受容体の場合と比較検討した。さらに、光受容体のリン酸化反応を制御する蛋白質、ホスホジエステラーゼの機能解析を行った。
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