| 研究課題/領域番号 |
21K04997
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
藤澤 知績 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (60633493)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ラマン光学活性 / 光受容タンパク質 / 低温分光 / 低温ラマン光学活性分光 / ラマン光学活性分光法 / 低温ラマン分光法 / 低温分光法 / 光受容体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生体内で働くタンパク質はアミノ酸が立体的に連なった高分子であり、タンパク質の中には色素を内包したものが身近に存在する。例えば動物の目の中の光受容体は、タンパク質の中の色素が光を吸収して、その光化学反応によって最終的に光感知信号が導かれる。動物の視覚に代表されるこのような化学反応は、立体的なタンパク質の中で起こる、立体的な色素分子の化学変化である。しかし、今日でもタンパク質の中で反応する分子の3次元的な姿（構造）を正確に捉える技術は未熟である。本研究では、分子の3次元的構造に鋭敏なラマン光学活性分光法を用いて、生物の光受容体の中で反応する分子の立体構造を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
生体内で起こる様々な化学反応を実現するのは酵素などのタンパク質である。タンパク質研究において、反応サイトで化学変化する分子の立体的な構造変化をを捉えることは重要課題の一つであるが、その難易度は高い。本研究では分子の立体的構造に最も鋭敏とされるラマン光学活性（ROA）の利用によってタンパク質内の化学反応を追跡する新手法の開発を行った。
本研究では微生物の光応答を担う光受容タンパク質を具体的な対象とした。種々の光受容タンパク質の反応中間体を低温下で捕捉してラマン測定を行い、量子化学計算を併用した構造解析を行った。低温ラマン装置を拡張して、反応中間体の立体構造を取得するための低温ROA装置を製作した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で実施した光受容タンパク質の低温ラマン測定は良質な分子のスペクトルを得られる方法でありながら、世界的にみても同様の手法を用いる研究グループがほとんど無い。そのため、独自性ある構造情報に基づいた研究成果を発信することができる。さらに、これを発展させた低温ラマン光学活性(ROA)分光法は、今日広く利用されるどの分光手法でも測定ができない、溶液中のタンパク質の反応サイトの立体構造変化を捉えられる方法となる。本研究はタンパク質研究において"今まで見えなかった構造を観測する"展開を開拓する取り組みである
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