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青色光受容体「クリプトクロム」の磁場認識メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 15K21293
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
生物物理学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

直原 一徳  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (90458000)

研究協力者 野口 悟 (徳富 哲)  大阪府立大学, 理学系研究科, 教授
桂 ひとみ  大阪府立大学, 研究推進課 管理運営グループ
藤堂 剛  大阪大学, 医学系研究科, 教授
石川 智子  大阪大学, 医学系研究科, 助教
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードクリプトクロム / 生物磁気センサー / 光有機電子移動反応 / ラジカル形成 / 磁気特性測定装置(MPMS3) / 光反応 / 磁場認識 / 磁気特性測定 / 光誘起電子移動反応 / MPMS3 / 磁気測定 / 光受容タンパク質 / 直線偏光 / 円偏光 / 光反応速度 / 生物磁場センサー / 偏光照射 / 外部磁場
研究成果の概要

本研究では、光依存の磁気センサータンパク質として仮説が立てられている青色光受容体「クリプトクロム」を用いて、青色光照射に伴う磁気の発生について磁気特性測定装置(MPMS3)を用いて測定することを試みた。
2018年度に入って、ゼブラフィッシュ由来のクリプトクロムの一種「Zf_Cry-DASH」のタンパク質溶液を用いて青色光照射を行い、光反応に伴って形成されるラジカル状態の磁化発生をMPMS3により検出する測定を遂行した。結果としては、現在のところまだ磁気特性を示すMPMS3シグナルの検出には至っておらず、さらなる測定条件の検討が必要であると考えている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、光依存の磁気センサータンパク質として仮説が立てられている青色光受容体「クリプトクロム」を用いて、青色光照射に伴う磁気の発生を磁気特性測定装置(MPMS3)により測定することを試みた。
渡り鳥や回遊魚が地球規模の移動を迷うことなく実行することは、私たち驚かせるとともに興味を引き立てる現象である。それらの生物は地磁気を認識しているという考え方が一般的にあり、磁気センサータンパク質が存在するという仮説が報告されていた。しかしながら、未だにその真偽やメカニズムは謎に包まれていたため、本研究により少しでも知見が得られれば大きなインパクトがあることが期待された。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Time-resolved fluctuation during the photochemical reaction of a photoreceptor protein: phototropin1LOV2-linker.2016

    • 著者名/発表者名
      Kuroi K, Sato F, Nakasone Y, Zikihara K, Tokutomi S, Terazima M.
    • 雑誌名

      Phys Chem Chem Phys.

      巻: 18 号: 8 ページ: 6228-6238

    • DOI

      10.1039/c5cp07472j

    • NAID

      120005973369

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] シロイヌナズナPhytochrome-B光反応における直線偏光・左右円偏光の影響2016

    • 著者名/発表者名
      直原一徳
    • 学会等名
      植物円偏光研究会
    • 発表場所
      北海道大学 (エイレンソウ2F 第2会議室)
    • 年月日
      2016-01-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] 光と生命の事典 (クリプトクロム)2016

    • 著者名/発表者名
      直原一徳
    • 総ページ数
      400
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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