• 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

データベース及び実験的手法を用いた光回復酵素/クリプトクロムファミリーの機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K15103
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物物理学
研究機関兵庫県立大学 (2019)
名古屋工業大学 (2017-2018)

研究代表者

山田 大智  兵庫県立大学, 生命理学研究科, 助教 (90793191)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードバイオインフォマティクス / 赤外分光法 / 祖先配列 / 構造機能相関 / 光回復酵素 / クリプトクロム / 生物物理 / ロドプシン様タンパク質 / 古環境 / 生体生命情報学 / 進化 / 生体分子 / 蛋白質
研究成果の概要

本研究では、情報生物学と機能測定実験を組み合わせることで、同じ共通祖先由来にもかかわらず異なる機能をもったタンパク質群である光回復酵素/クリプトクロムファミリーの分子進化から機能発現機構の解明を目指した。その結果、祖先型に近い機能を持つ蛋白質の特定とDNA修復に重要な機能メカニズムの一端を明らかにした。また、これらの技術を利用して、他のタンパク質への応用も行い、ロドプシン類の進化において新たな知見を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、情報生物学と機能測定実験を組み合わせること、計算と実験を統合した新しい学問分野を切り開く研究になった。また、これまで行われてきた研究とは異なるアプローチで、対象とする光回復酵素/クリプトクロムファミリーの機能発現機構の一端の解明に貢献し、更なる発展の可能性を示せた。また、他のタンパク質への応用することができることも示し、今後多くのタンパク質の研究に用いることができ、社会的にも意義のあるものだと言える。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 10件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] Israel Institute of Technology(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Scripps Res. Inst., California(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Israel Institute of Technology(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Scripps Res. Inst., California(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] スクリプス研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Engineered Functional Recovery of Microbial Rhodopsin without Retinal-Binding Lysine.2019

    • 著者名/発表者名
      Yumeka Yamauchi, Masae Konno, Daichi Yamada, Kei Yura, Keiichi Inoue, Oded Beja, Hideki Kandori
    • 雑誌名

      Photochem. Photobiol.

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1116-1121

    • DOI

      10.1111/php.13114

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectroscopic study of the transmembrane domain of a rhodopsin-phosphodiesterase fusion protein from a unicellular eukaryote2019

    • 著者名/発表者名
      M. Watari, T. Ikuta, D. Yamada, W. Shihoya, K. Yoshida, S. P. Tsunoda, O. Nureki, and H. Kandori
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem

      巻: 294 号: 10 ページ: 3432-3443

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.006277

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electron Fate and Mutational Robustness in the Mechanism of (6-4)Photolyase-Mediated DNA Repair2017

    • 著者名/発表者名
      Dokainish Hisham M.、Yamada Daichi、Iwata Tatsuya、Kandori Hideki、Kitao Akio
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 7 号: 7 ページ: 4835-4845

    • DOI

      10.1021/acscatal.7b00751

    • 関連する報告書
      2017 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] FTIR study of photoactivated cyclase2019

    • 著者名/発表者名
      Daichi Yamada
    • 学会等名
      International Symposium on “Optobiotechnology”、名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分光法による光受容タンパク質の分子メカニズム研究2019

    • 著者名/発表者名
      山田 大智
    • 学会等名
      第35回XFEL構造生物ミーティング、SACLA 2階試料準備室(兵庫県佐用郡佐用町)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Time-resolved spectroscopic study on photoreaction of (6-4) photolyase2019

    • 著者名/発表者名
      Daichi Yamada, Takashi Nomura, Yuna Nakajima, Minoru Kubo
    • 学会等名
      The 57th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan、Segaia Convention Center(宮崎県宮崎市)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分光法によるDNA光修復酵素の分子メカニズム研究2019

    • 著者名/発表者名
      山田 大智
    • 学会等名
      兵庫県立大学・城研セミナー、研究Ⅱ期棟1階セミナー室 (兵庫県赤穂郡上郡町)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] FTIR study of photoactivated cyclase2019

    • 著者名/発表者名
      Daichi Yamada
    • 学会等名
      International Symposium on “Optobiotechnology”
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] (6-4)光回復酵素のDNA修復機構におけるLys残基の役割2018

    • 著者名/発表者名
      山田 大智、Hisham M. Dokainish、山元 淳平、北尾 彰朗、神取 秀樹
    • 学会等名
      日本光生物学会協会第20回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional conversion of photolyases/cryptochrome superfamily (PCSf): Toward finding the ancestor of PCSf.2018

    • 著者名/発表者名
      Daichi Yamada
    • 学会等名
      The 56th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional conversion study of photolyase/cryptochrome family proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Daichi Yamada
    • 学会等名
      9th INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIOSCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The (6-4) Photolyase Reaction ~Role of the Important Residues in Active Center~2018

    • 著者名/発表者名
      Daichi Yamada, Hisham M. Dokainish, Junpei Yamamoto, Tatsuya Iwata, Elizabeth D. Getzoff, Akio Kitao, and Hideki Kandori
    • 学会等名
      Asian Biophysics Association Symposium and Annual Meeting of the Australian Society for Biophysics (ABA/ASB2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] (6-4)光回復酵素のDNA修復におけるLys残基の役割2018

    • 著者名/発表者名
      山田 大智、Hisham M. Dokainish、山元 淳平、北尾 彰朗、神取 秀樹
    • 学会等名
      2017年度中部支部講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Elucidation of molecular mechanism of photolyase in DNA repair process2017

    • 著者名/発表者名
      Hisham M. Dokainish、山田大智
    • 学会等名
      新学術領域研究「柔らかな分子系」第六回全体合宿会議
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-temperature FTIR study of the repair processes by Xenopus (6-4) photolyase2017

    • 著者名/発表者名
      D. Yamada, J. Yamamoto, T. Iwata, H. Kandori
    • 学会等名
      The 55th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Function conversion between CPD and (6-4) photolyases2017

    • 著者名/発表者名
      D. Yamada, H. M. Dokainish, T. Iwata, J. Yamamoto, T. Ishikawa, T. Todo, S. Iwai, E. D. Getzoff, K. Yura, A. Kitao, H. Kandori
    • 学会等名
      19th International Union for Pure and Applied Biophysics Congress 11th European Biophysics Congress
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional conversion of CPD and (6-4) photolyases2017

    • 著者名/発表者名
      D. Yamada, H. M. Dokainish, T. Iwata, J. Yamamoto, T. Ishikawa, T. Todo, S. Iwai, E. D. Getzoff, K. Yura, A. Kitao, H. Kandori
    • 学会等名
      KAKENHI International Symposium on "Studying the Function of Soft Molecular Systems"
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-21  

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