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組み替え体を用いたフォボロドプシンの物理化学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 10470473
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理系薬学
研究機関北海道大学

研究代表者

加茂 直樹  北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (10001976)

研究分担者 鷲見 正人  北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (30281819)
奈良 敏文  北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (30241350)
宮内 正二  北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (30202352)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
10,600千円 (直接経費: 10,600千円)
1999年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
1998年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
キーワードファラオニスフォボロドプシン / 発現系 / バクテリオバクテリオロドプシン / 吸収波長 / M中間体 / 光化学中間体の崩壊の速度 / シッフ塩基 / Natronobacterium pharaonis / 発現系の構築 / バクテリオロドプシン / プロトンの移動 / ph測定 / 大腸菌での発現系 / 分子動力学計算
研究概要

1.大腸菌および高度好塩菌でpharaonis phoborodopsin(ppR)の発現系の構築に成功し,タンパクの精製方法を確立した.
2.ppRのM中間体の崩壊は遅い(時定数0,65s^<-1>,pH7.0)が100mMアジドの添加で約300倍に加速された.また,崩壊の速度定数の温度依存性から,速度の加速は活性化エネルギーおよび活性化エントロピーの減少によることが分かった.
3.上記のように,M中間体の崩壊は遅い.M中間体は発色団レチナールのシッフ塩基に脱プロトン化している.ここにプロトンを与えるアミノ酸残基がないので,M中間体の崩壊が遅いと推測し,このようなアミノ酸残基をもつ変異タンパクを作製した.この変異タンパクは確かにM中間の崩壊は1000倍近く速くなった.従って,上記の推測が正しいと結論した.
4.バクテリアのロドプシン類は4種類に分類できる.ppRおよびその類似色素は約500nmに吸収を持つが,その他の3種類の吸収極大は560から580nmの長波長にシフトしている.この原因を探るため,種々の変異タンパクを作製したが,現在までのところppRの吸収極大が他の3種より短波長にある理由は不明である.
5.結晶構造の分かっているバクテリオロドプシンを鋳型にして,分子動力学によりppRの構造を推定した.

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] M.Iwamoto他3名: "Positioning proton-donating residues to the Schiff-base accelerates the M-decay of pharaonis phoborhodopsin"Biophysical Chem.. 79. 187-192 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Iwamoto他4名: "Proton uptake and release of pharaonis Phoraonis Phoborhodopsin detected by a photoelectrochemical cell"J.Phys.Chem.Part B. 103. 10311-10315 (1999)

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  • [文献書誌] Y.Mukai他5名: "Light-induced denaturation of bacteriorhodopsin solubilized by octyl-β-glucoside"Protein Eng. 12. 755-759 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Baba他5名: "Formation and characterization of planar lipid bilayer membranes from synthetic phytanyl-chained glycolipids"Biochim.Biopys.Acta. 1421. 91-102 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Nakazaki他5名: "Effect of detergents on light-induced denaturation of solubilized bacteriorhodopsin"J.Bioscience. 24. 68-68 (1999)

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  • [文献書誌] Q.Yang他5名: "Partitioning of triphenylalkylphosphonium homologues in gel bead-immobilized liposomes"Biochim.Biopys.Acta. 1417. 122-130 (1999)

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  • [文献書誌] J.Hirayama他7名: "Photoinactivation of vesicular stomatitis virus with fullerene conjugated with methoxy polyethelene glycol amine"Biol.Pharm.Bull.. 22. 1106-1109 (1999)

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  • [文献書誌] M.Komatsubara他3名: "Cimetidine enhances the antiproliferative effect of 5-fluorouracil on colon caarcinome SW620"Anticancer Res.. 19. 1153-1157 (1999)

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  • [文献書誌] H.Abe他5名: "Conjugation of dipeptide to fluorescent dyes enhances its affinity for a dipeptide transporter (PEPT1) in human intestinal Caco-2 cells"Bioconjugate Chem.. 10. 24-31 (1999)

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  • [文献書誌] K.Koyama他3名: "Photoelectric response of halorhodopsin from Natronobacterium pharaonis"Bioelectrochem.Bioenerg.. 46. 289-292 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Hirayama他7名: "Virus inactivation in superoxide dismutase preparations by ultraviolet light irradiation"Biol.Pharm.Bull. 21. 621-623 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ueno他4名: "Control of the unidirectional topological orientation of a cross-linked complex composed of the bacterial photosynthestic reaction center and horse cytochrom c reconstituted into proteoliposomes"J.Biochem.. 124. 485-490 (1998)

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  • [文献書誌] K.Takao他3名: "Azide accelerates the decay of M-intermediate of pharaonis phoborhodopsin"Biophys.Chem.. 73. 145-153 (1998)

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  • [文献書誌] K.Shimono他3名: "V108 mutant of pharaonis phoborhodopsin : Substitution caused no absorption change but affected its M-state"J.Biochem.. 124. 404-409 (1998)

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  • [文献書誌] S.Kurosawa他5名: "Peroxidase-mimic activity of plasma-polymerized Fe-phthalocyanine derivatives"J.Photopolymer Sci.Tech.. 11. 313-314 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Kurosawa et al.: "Peroxidase-mimic activity of plasma-polymerized Fe-phthalocyanine derivatives."J. Photopolymer Sci.. 11. 313-314 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Shimono et al.: "Vl08 mutant of pharaonis phoborhodopsin : Substitution caused no absorption change but affected its M-state."J. Biochem.. 124. 404-409 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Takao et al.: "Azide accelerates the decay of M-intermediate of pharaonis : phoborhodopsin."Biophys. Chem.. 73. 145-153 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ueno et al.: "Control of the unidirectional topological orientation of a cross-linked complex composed of the bacterial photosynthestic reaction center and horse cytochrom c reconstituted into proteoliposomes."J. Biochem.. 124. 485-490 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Hirayama et al.: "Virus inactivation in superoxide dismutase preparations by ultraviolet light irradiation."Biol. Pharm. Bull.. 21. 621-623 (1998)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Koyama et al.: "Photoelectric response of halorhodopsin from Natronobacterium pharaonis."Bioelectrochem. Bioenerg.. 46. 289-292 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Abe et al.: "Conjugation of dipeptide to fluorescent dyes enhances its affinity for a dipeptide transporter (PEPT I) in human intestinal Caco-2 cells. Bioconjugate Chem. 10:24-31"Bioconjugate Chem.. 10. 24-31 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Q. Yang et al.: "Partitioning of triphenylalkylphosphonium homologues in gel bead-immobilized liposomes : chromatographic measurement of their membrane partition coefficients."Biochim. Biophys. Acta. 1417. 122-130 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto et al.: "Positioning proton-donating residues to the Schiff-base accelerates the M-decay of pharaonis phoborhodopsin expressed in Escherichia coli."Biophysical Chem.. 79. 187-192 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Komatubara et al.: "Cimetidine enhances the antiproliferative effect of 5-fluorouracil on colon carcinome SW620."Anticancer Res.. 19(2A). 1153-1157 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Mukai et al.: "Light-induced denaturation of bacteriorhodopsin solubilized by octy1-β-glucoside."Protein Eng.. 12. 755-759 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto et al.: "Proton uptake and release of pharaonis Phoborhodopsin detected by a photo-electrochemical : cell."J. Phys. Chem. Part B. 103. 10311-10315

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Hirayama et al.: "Photoinactivation of vesicular stomatitis virus with : fullerene conjugated with methoxy : polyethelene glycol amine."Biol. Pharm. Bull.. 22. 1106-1109 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Baba et al.: "Formation and characterization of planar lipid bilayer : membranes from synthetic phytanyl-chained glycolipids."Blochlm. Blopys. Acta. 1421. 91-102 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C. Nakazaki et al.: "Effect of detergents on light-induced denaturation, of solubilized bacteriorhodopsin."J. Bioscience. 24. 68-68 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Mukai et al.: "Light-induced denaturation of bacteriorhodopsin solubilized by octyl-β-glucoside."J. Bioscience. 24. 68-68 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto 他3名: "Positioning proton-donating residues to the Schiff-base accelerates the M-decay of pharaonis phborhodopsin"Biophsical Chem.. 79. 187-192 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M. Iwamoto 他4名: "Proton uptake and release of pharaonis Phoborhodopsin detected by a photoelectrochemical cell"J. phys. Chem. Part B. 103. 10311-10315 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Mukai 他5名: "Light-induced denaturation of bacteriorhodopsin solubilized by octyl-β-glucoside"Protein Eng. 12. 755-759 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Baba 他5名: "Formation and characterization of planar lipid bilayer membranes from synthetic phytanyl-chained glycolipids"Biochim, Biopys. Acta. 1421. 91-102 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] C. Nakazaki 他5名: "Effect of detergents on light-induced denaturation of solubilized bacteriorhodopsin"J. Bioscience. 24. 68-68 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Q. Yang 他5名: "Partitioning of triphenylalkylphosphonium homologues in gel bead-immobilized liposomes"Biochim. Biophys. Acta. 1417. 122-130 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Shimono 他4名: "V108 mutant of pharaonis phoborhodopsin: Substitution caused no absorption change but affected its M-state" J.Biochem.124. 404-409 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takao 他3名: "Azide accelerates the decay of M-intermediate of pharaonis phoborhodopsin." Biophys.Chem.73. 145-153 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ueno 他4名: "Control of the unidirectional topological orientation of a cross-linked complex composed of the bacterial photosynthestic reaction" J.Biochem.124. 485-490 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Koyama 他3名: "Photoelectric response of halorhodopsin from Natronobacterium pharaonis" Bioelectrochem.Bioenerg.46:289-292. 46. 289-292 (1998)

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      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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