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新規な光トリガーを用いた蛋白質の高次構造変化ダイナミクス検出法の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 12440164
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 物理化学
研究機関京都大学

研究代表者

寺嶋 正秀  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00188674)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
16,200千円 (直接経費: 16,200千円)
2001年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2000年度: 11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
キーワード過渡回折格子 / 体積変化 / 拡散係数 / 蛋白質 / 構造変化 / 光反応 / 折りたたみ / 拡散 / 無輻射遷移 / 励起状態 / 溶液
研究概要

パルスレーザーを用いた新しい光トリガー法を開発し、幅広い時間スケールでエネルギーと高次の構造変化を追跡することで、物理化学の視点からその構造やエネルギー変化を明らかにした。
1、ミオグロビンのリガンド光解裂反応を利用して、リガンドが解離した後の蛋白構造変化を、時間分解で明らかにした。またエネルギー準位を測定し、新たな中間体を発見した。
2、pHをナノ秒の時間スケールでジャンプさせるための、プロトンを放出する化学反応を研究した。
3、pHジャンプ法を用いて、アポミオグロビンの、新しい化学反応を見出した。
4、NADHを用いた光還元法により、タンパク質の折り畳みを誘起する手法を確立した。この手法をチトクロムCという蛋白質の折りたたみ反応を誘起するために用いて、反応により大きい構造変化の起こる事を、拡散定数の時間変化という観点から明らかにした。
5、Photoactive Yellow protein(PYP)の発色団の光異性化反応後に起こる、体積変化の大きい温度依存性、拡散定数の変化などを見出し、またミュータントの作成によってアミノ酸の寄与を明らかにした。
6、ロドプシンの光反応に新たな中間体を発見し、また全ての中間体のエネルギー準位を決定することに成功した。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] K.Takeshita: "Enthalpy change and reaction volumes of photoisomerization reactions in solution : Azobenzene and p-coumaric acid"J. Photochem. Photobio. A. 134. 103-109 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takeshita: "Temperature dependent volume change of initial step of the photoreaction of Photoactive Yellow Protein studied by the transient grating"J. Am. Chem. Soc.. 122. 8524-8528 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Terazima: "Diffusion of a radical from an initiator of a free radical polymerization : a radical from AIBN"Chem. Phys. Lett.. 332. 12-18 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Choi: "A pH jump reaction studied by the transient grating method : Photodissociation of o-nitro-benzaldehyde"J. Phys. Chem. A.. 105. 12-18 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakakura: "Dynamics of structure and energy of horse carboxymyoglobin after photodissociation of the carbon monoxide"J. Am. Chem. Soc.. 123. 4286-4294 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nishioku: "A Spectrally silent transformation in the photolysis of octopus rhodopsin : a protein conformational change without any accompanying change of the chromophore's absorption"Biophy. J.. 80. 2922-2927 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Ukai, N Hirota, M.Terazima: "Radical diffusion measured by the transient grating in a short time scale"Chem. Phys. Lett.. 319. 319-427 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tadeshita, N.Hirota, M.Terazima: "Enthalpy change and reaction volumes of photoisomerization reactions in solution : Azobenzene and p-coumaric acid"J.Photochem.Photobio.A. 134. 103-109 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Ukai N.Hirota,M.Terazima: "Diffusion of organic molecules in the excited triplet states detected by the transient grating with a high wavenumber"J.Phys.Chem.A. 104. 6681-6688 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takeshita, N.Hirota, Y.Ijftiamoto, M.Kataoka, F.Tokunaga;, M.Terazima: "Temperature dependent volume change of initial step of the photoreaction of Photoactive Yellow Protein studied by the transient grating"J.Am.Chem.Soc.. 122. 8524-8528 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Saga,Y.Kimura, N.Hirota, M.Terazima: "Photothermalization processes of charge transfer complexes in liquids studied by the transient grating method"Chem.Phys.Lett.. 332. 496-502 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tarazima,T.Nogami, T. Tominaga: "Diffusion of a radical from an initiator of a free radical polymerization : a radical from AIBN"Chem.Phys.Lett.. 332. 503-507 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Terazima: "Translational diffusion of organic radicals in solution"Acc. Chem.Res.. 33. 687-694 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakakura,S.Yamaguchi,N.Hirota, M.Terazima: "Dynamics of structure and energy of horse carboxymyoglovin after photodissociation of the carbon monoxide"J.Am.Chem.Soc.. 123. 4286-4294 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Okammoto, N. Hirota, T.Tominaga, M. Terazima: "Translational Diffusion of Ion Radicals Created by Electron Transfer in Charged Micellar Solutions probed by the Transient Grating Method and the Taylor Dispersion Method"J.Phys. Chem.A.. 105. 6586-6593 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Choi, N. Hirota, M.Terazima: "A pH jump reaction studied by the transient grating method : Photodissociation of o-nitro-benzaldehyde"J.Phys. Chem.A.. 105. 12-18 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Choi: "A pH jump reaction studied by the transient grating method : Photodissociation of o-nitro-benzaldehyde"J.Phys.Chem.A. 105. 12-18 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakakura: "Dynamics of structure and energy of horse carboxymyoglobin after photodissociation of the carbon monoxide"J.Am.Chem.Soc.. 123. 4286-4294 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nishioku: "A spectrally silent transformation in the photolysis of octopus rhodopsin : a protein conformational change without any accompanying change of the chromophore's absorption"Biophy.J.. 80. 2922-2927 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Okamoto: "Translational Diffusion of Ion Radicals Created by Electron Transfer in Charged Micellar Solutions probed by the Transient Grating Method and the Taylor Dispersion Method"J.Phys.Chem.A. 105. 6586-6593 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohmori: "Thermal diffusivities and sound velocities of supercritical methanol and ethanol measured by the transient grating method"Phys.Chem.Chem.Phys.. 3. 3994-4000 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakakura: "The structural dynamics and ligand releasing process after the photodissociation of sperm whale carboxymyoglobin"J.Phys.Chem.B. 105. 10424-10434 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ukai: "Radical diffusion measured by the transient grating in a short time scale."Chem.Phys.Lett.. 319. 427-433 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takeshita: "Enthalpy change and reaction volumes of photoisomerization reactions in solution : Azobenzene and p-coumaric acid."J.Photochem.Photobio.A. 134. 103-109 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ukai: "Diffusion of organic molecules in the excited triplet states detected by the transient grating with a high wavenumber"J.Phys.Chem.A. 104. 6681-6688 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takeshita: "Temperature dependent volume change of initial step of the photo reaction of Photoactive Yellow Protein studied by the transient grating"J.Am.Chem.Soc.. 122. 8524-8528 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Saga: "Photothermalization processes of charge transfer complexes in liquids studied by the transient grating method"Chem.Phys.Lett.. 332. 496-502 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Choi: "A pH jump reaction studied by the transient grating method : Photodissociation of o-nitro-benzaldehyde"J.Phys.Chem.. 105. 12-18 (2000)

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      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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