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分子生理学的解析から探る膜蛋白質複合体の機能発現機構

研究課題

研究課題/領域番号 19870010
研究種目

若手研究(スタートアップ)

配分区分補助金
研究分野 生物物理学
研究機関名古屋大学

研究代表者

須藤 雄気  名大, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10452202)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,125千円 (直接経費: 2,720千円、間接経費: 405千円)
2008年度: 1,755千円 (直接経費: 1,350千円、間接経費: 405千円)
2007年度: 1,370千円 (直接経費: 1,370千円)
キーワード生物物理 / 分子認識 / シグナル伝達 / 膜蛋白質 / 受容体
研究概要

1)SRII-HtrII膜蛋白質複合体を介した光情報伝達(忌避応答)
代表者らは、これまでSRII-HtrIIを介した細菌の光忌避行動について、生化学的・生理学的検討を行ってきた。今年度は、固体NMRを用いたSRII-HtrIIの相互作用解析(雑誌論文7)、溶液NMRを用いたHtrIIの部分構造の決定(雑誌論文6)、安定な活性型中間体の発見(雑誌論文2)、赤外分光法(FTIR)を用いた構造変化の解析(雑誌論文5)を行った。さらに得られた結果を基に、様々な変異体での比較解析から構造変化と忌避応答性に相関があることを見出した(雑誌論文1)。この結果は、Biochemistry誌の注目論文(Hot Article)として掲載される予定である。
2)SRI-HtrI膜蛋白質複合体を介した光情報伝達(誘因応答)
上記SRII-HtrIIを介した忌避応答機構に比べ、SRI-HtrIを介した光誘因応答に関する解析は著しく遅れている。今年度は、構造変化解析に優れたFTIR分光法を用いて、SRI-HtrI複合体の構造変化解析を行った(雑誌論文4)。また、これまで用いてきたSRIが極めて不安定であることから、古細菌、真正細菌で新たなSRI遺伝子を探索し、発現を試みたところ、真正細菌であるSalinibacter ruberから極めて安定なSRIを単離することに成功した(論文投稿中)。このように、誘因応答メカニズムについてもその分子機構を理解できる目処がたってきた。
3その他光受容体解析
イオンポンプであるバクテリオロドプシン(BR)をSRII型へ機能転換した論文(2006年Sudo and Spudich, PNAS)が注目され、機能変換を通じた機能「創出」から蛋白質由来の人工光素子構築を目指している。今年度は、クロライドポンプであるハロロドプシン(HR)からSRIIへの機能変換を試みた(雑誌論文3)。上述の通り誘因レセプターも研究対象と出来る目処がつき、これまで知られているレセプター間での機能改変を行っている。

報告書

(1件)
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Steric Constraint in the Primary Photoproduct of Sensory Rhodopsin II is Prerequisite for Light-Signal Transfer to HtrII2008

    • 著者名/発表者名
      Ito M, Sudo Y, Furutani Y, Okitsu T, Wada A, Homma M, Spudich J.L, Kandori H
    • 雑誌名

      Biochemistry (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Long-lived M-like state of phoborhodopsin which mimics the active state2008

    • 著者名/発表者名
      Sudo Y, Nishihori T, Iwamoto M, Shimono K, Kojima C, Kamo N
    • 雑誌名

      Biophysical Journal (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein-Protein Interaction of a Pharaonis Halorhodopsin Mutant Forming a Complex with Pharaonis Halobacterial Transducer Protein II Detected by Fourier-Transform Infrared Spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      Furutani Y, Ito M, Sudo Y, Kamo N, Kandori H
    • 雑誌名

      Photochemistry and Photobiology (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural changes of sensory rhodopsin I and its transducer protein are dependent on the protonated state of Asp762008

    • 著者名/発表者名
      Furutani Y, Takahashi H, Sasaki J, Sudo Y, Spudich JL, Kandori H
    • 雑誌名

      Biochemistry 47

      ページ: 2875-2883

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural changes in the O-decay accelerated mutants of pharaonis phoborhodopsin2008

    • 著者名/発表者名
      Sudo Y, Furutani Y, Iwamoto M, Kamo N, Kandori H
    • 雑誌名

      Biochemistry 47

      ページ: 2866-2874

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural analysis of the phototactic transducer protein HtrII linker region from Natronomonas pharaonis2007

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K, Sudo Y, Jee J, Mishima M, Hara H, Kamo N, Kojima C
    • 雑誌名

      Biochemistry 46

      ページ: 14380-14390

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Participation of the surface structure of Pharaonis phoborhodopsin, ppR and its A149S and A149V mutants, consisting of the C-terminal alpha-helix and E-F loop, in the complex-formation with the cognate transducer pHtrII, as revealed by site-directed 13C solid-state NMR2007

    • 著者名/発表者名
      Kawamura I, Ikeda Y, Sudo Y, Iwamoto M, Shimono K, Yamaguchi S, Tuzi S, Saito H, Kamo N, Naito A
    • 雑誌名

      Photochemistry and Photobiology 83

      ページ: 339-345

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] バクテリアの走光性メカニズム2008

    • 著者名/発表者名
      須藤雄気
    • 学会等名
      2007年度・べん毛交流会
    • 発表場所
      関西セミナーハウス
    • 年月日
      2008-03-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] シンポジウム「膜蛋白質を介したエネルギー・情報変換機構を若手研究者が深く考える」膜蛋白質間相互作用による光情報伝達を考える2007

    • 著者名/発表者名
      須藤雄気(兼シンポジウムオーガナイザー)
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Na^+駆動型べん毛モーターの固定子複合体,PomA/PomBのFTIR解析2007

    • 著者名/発表者名
      須藤雄気, 北出祐也, 古谷祐詞, 小嶋勝, 小嶋誠司, 神取秀樹, 本間道夫
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 古細菌における光利用戦略:エネルギー産生と情報変換の使い分け2007

    • 著者名/発表者名
      須藤雄気
    • 学会等名
      生理研研究会
    • 発表場所
      自然科学研究機構・生理学研究所
    • 年月日
      2007-09-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光センサーに変換したバクテリオロドプシンの構造と構造変化2007

    • 著者名/発表者名
      須藤雄気, 古谷祐詞, 神取秀樹, John L. Spudich
    • 学会等名
      光生物学協会第14年会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      2007-07-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] イオンポンプから忌避応答センサーへの機能分化機構2007

    • 著者名/発表者名
      須藤雄気, John L. Spudich
    • 学会等名
      日本生化学会中部支部会第71回例会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2007-05-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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