• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

レチナールタンパク質の生物物理化学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 13F03076
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 生物物理学
研究機関名古屋大学

研究代表者

阿波賀 邦夫 (2014)  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (10202772)

須藤 雄気 (2013)  名古屋大学, 大学院理学研究科, 准教授

研究分担者 REISSIG Louisa  名古屋大学, 理学研究科, 外国人特別研究員
REISISIG Louisa  名古屋大学, 大学院理学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードレチナールタンパク質 / ロドプシンタンパク質TR / 有機エレクトロニクス / 光反応 / 光遺伝学 / 分光法
研究実績の概要

これまでの研究により超好熱菌から新しいレチナールタンパク質を発見し、サーモフィリックロドプシン・TRと命名している。この分子は、これまで見つかっているレチナールタンパク質の中で最も熱に対して安定な分子であった。この分子について、構造および構造変化を過渡吸収スペクトル(可視、赤外、ラマン、蛍光)によって追跡し、さらにNMR分光法を用いた発色団構造の決定に成功した。さらに今年度は、過渡光電流の発生が期待される [電極1(M)|電荷分離層(S)|絶縁分極層(I)|電極2(M’)] なる構造をもつ光学セルにおいて、その安定作動の最適化を行った後に、電荷分離層を光活性生体物質とすることによってより、環境応答型の光応答を求めた。
[金属(M)|電荷分離層(S)|絶縁分極層(I)|金属(M’)]光電セルにおいて、絶縁分極層としてイオン液体(IL)を用いた系において、実用化に向けた検討を行った。この光電セルでは、界面電気二重層の形成による巨大電場によって電荷分離が促進されることが期待されている。近赤外外部に吸収をもつVOナフタロシアニンとC60の固溶体膜を電荷分離層とし、二つの電極を平行に同一基板上に配置したIL-MSIM光電セルの特性を調べところ、電気二重層の生成が電極間距離に依存しないことを利用し、電極間距離を7 mmに広げても過渡光電流を取り出せることが分かった。このように、透明電極を必要とせず、また電極の位置を厭わない柔軟性は、IL-MISM光電セル光検出器としての実用性を保証する。さらに、[M|S|I|M’]光電セルのM’電極を光ファイバーのジャケットとすることによって、On-tip型の光センサー構造を実現し、S層に生体物質を用い過渡光電流の検出に成功した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 6件) 図書 (3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] The key role of vibrational entropy in the phase transitions of dithiazolyl-based bistable magnetic materials2014

    • 著者名/発表者名
      S. Vela, F. Mota, M. Deumal, R. Suizu, Y. Shuku, A. Mizuno, K. Awaga, M. Shiga, J. J Novoa, & J. Ribas-Arino
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 号: 1 ページ: 4411-4411

    • DOI

      10.1038/ncomms5411

    • NAID

      120006780790

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Monitoring the Solid-state Electrochemistry of Cu(2,7-AQDC) (AQDC=anthraquinone dicarboxylate) in a Lithium Battery: Coexistence of Metal and Ligand Redox Activities in a Metal-Organic Framework2014

    • 著者名/発表者名
      Z. Zhang, H. Yoshikawa, K. Awaga
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 136(46) 号: 46 ページ: 16112-16115

    • DOI

      10.1021/ja508197w

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ambipolar Transport in Phase-Separated Thin Films of p- and n-Type Vanadylporphyrazines with Two-Dimensional Percolation2014

    • 著者名/発表者名
      C. Nanjo, T. Fujimoto, M. M. Matsushita, K. Awaga
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 118(26) 号: 26 ページ: 14142-14149

    • DOI

      10.1021/jp502056s

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The early steps in the photocycle of a photosensor protein sensory rhodopsin I from Salinibacter ruber2014

    • 著者名/発表者名
      Sudo, Y., Mizuno, M., Wei, Z., Takeuchi S., Tahara. T., Mizutani. Y.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 118 号: 6 ページ: 1510-1518

    • DOI

      10.1021/jp4112662

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Color discriminating retinal configurations of sensory rhodopsin I by photo-irradiation solid state NMR spectroscopy.2014

    • 著者名/発表者名
      Yornoda, H., Makino, Y., Tomonaga, Y., Hidaka, T., Kawamura, I., Okitsu, T., Wada, A., Sudo, Y., Naito, A.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: (印刷中) 号: 27 ページ: 7080-7084

    • DOI

      10.1002/ange.201309258

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large spectral change due to amide modes of a β-sheet upon the formation of an early photointermediate of middle rhodopsin2013

    • 著者名/発表者名
      Furutani, Y., Okitsu, T., Reissig, L., Mizuno, M., Homma, M., Wada, A., Mizutani, Y., Sudo, Y.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 117 号: 13 ページ: 3449-3458

    • DOI

      10.1021/jp308765t

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of the chromophore binding cavity in the 11-cis acceptable microbial rhodopsin MR2013

    • 著者名/発表者名
      Mori, A., Yagasaki, J., Homma, M., Reissig, L., Sudo, Y.
    • 雑誌名

      Chem. Phys.

      巻: 419 ページ: 23-29

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A blue-shifted light-driven proton pump for neural silencing2013

    • 著者名/発表者名
      Sudo, Y., Okazaki, A., Ono, H., Yagasaki, J., Sugo, S., Kamiya, M., Reissig, L., Inoue, K., Ihara, K., Kandori, H., Takagi, S., Hayashi, S.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 288 号: 28 ページ: 20624-20632

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.475533

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal and spectroscopic characterization of a proton pumping rhodopsin from an extreme thermophile2013

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto, T., Inoue, K., Kandori, H., Sudo, Y.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 288 号: 30 ページ: 21581-21592

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.479394

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Towards biological photodetectors2014

    • 著者名/発表者名
      Louisa Reissg
    • 学会等名
      16th Iinternational Conference on Retinal Proteins
    • 発表場所
      Nagahama, Japan
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Organic Transistors and Photocells Assisted by Ionic Liquids2014

    • 著者名/発表者名
      Kunio Awaga
    • 学会等名
      XXIII INTERNATIONAL MATERIALS RESEARCH CONGRESS 2014 (IMRC2014)
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2014-08-17 – 2014-08-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Solid-State Properties of Organic Radicals: Fundamentals and Applications in Organic Electronics2014

    • 著者名/発表者名
      Kunio Awaga
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences 2014
    • 発表場所
      Lewiston, USA
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photobiophysical chemistry : Whae should we learn from retinal proteins?2014

    • 著者名/発表者名
      Sudo, Y.
    • 学会等名
      iCeMS symposium on Mesoscopic Chemical Biology : Integrated Chemical-Physical Systems Towards Cell Control
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2014-02-02
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物型レチナールタンパク質の非常識で未来を拓く2013

    • 著者名/発表者名
      須藤雄気
    • 学会等名
      分子科学研究所研究会
    • 発表場所
      愛知県岡崎市
    • 年月日
      2013-11-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光受容レチナールタンパク質の常識と非常識2013

    • 著者名/発表者名
      須藤雄気
    • 学会等名
      東京工業大学第1回生体分子専攻・若手コロキウム
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2013-08-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物型レチナールタンパク質の理解と利用2013

    • 著者名/発表者名
      須藤雄気
    • 学会等名
      大阪市立大学セミナー
    • 発表場所
      大阪府大阪市
    • 年月日
      2013-06-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] In : eLS : Citable Reviews in Life Sciences2014

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto, T, Sudo, Y.
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      John Wiley & Sons, Ltd : Chichester
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Biochim. Biophys. Acta2014

    • 著者名/発表者名
      Inoue, K., Tsukamoto, T., & ^*Sudo, Y.
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] オプトジェネティクス~光工学と遺伝学による行動制御技術の最前線~(分担執筆 : 第2章4節ロドプシンの波長制御と光情報変換機構)2013

    • 著者名/発表者名
      須藤雄気
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      NTS Inc.
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] http://advmat.chem.nagoya-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 二次電池2015

    • 発明者名
      阿波賀邦夫,吉川浩史、張中岳
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-03-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi