センソリーロドプシンの光化学反応

• 研究課題/領域番号: 22590049
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 北海道大学 (2012); 松山大学 (2010-2011)
• 研究代表者: 加茂 直樹 北海道大学, 名誉教授 (10001976)
• 研究分担者: 奈良 敏文 松山大学, 薬学部, 准教授 (30241350)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: レチナールタンパク / 微生物ロドプシン / ホボロドプシン / ホトサイクルヒロロキシルアミン / レチナール異性化 / 高度好塩菌 / センソリーロドプシン / ブリーチ / カサノリ / ハロロドプシン / ホトサイクル / 走光性 / ロドプシン / レチナールタンパク質 / ヒドロキシルアミン / Natronomonas pharaonis / Halobacterium salinarum / バクテリオロドプシン / フォトサイクル / ラマンスペクトル / 光化学中間体 / N中間体 / Haloarcular marismortui

研究概要

高度好塩菌Halobacteriumsalinarumの細胞膜には光走性の光受容体であるセンソリーロドプシン(SR)が存在する。光照射による水素イオンの移動を明らかにした。機能に重要であるM中間体が不安定であることを示した。水素イオンの移動を時間分解能よく測定する技術を開発した。SRでのN中間の存在を初めて示した。SRIIIの光化学反応を詳細に明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Exporing the active site site structure of a photoreceptor protein by raman optical activity (2013)
  • 著者名/発表者名: Unno Masashi, kikukawa takashi, Kumauchi Masato, Kamo Naoki
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry. 巻: 117巻 号: 5 ページ: 1321-325
  • DOI: 10.1021/jp4001187
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermodynamic parameters of anionbinding to halorhodopsin from Natronomonas pharaonis by isothermal titration calorimetry (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayasi Saori, Tamogami Jun, Kikukawa Takashi, Okamoto Haruka, Shimono Kazumi, Miyauchi Seiji, Demura Makoto, Nara To shifumiKamo Naoki
  • 雑誌名: Biophysical Chemistry 巻: 172巻 ページ: 61-6710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Salt bridge in the conserved His-Asp cluster in Gloeobacter rhodopsin contributes to trimer formation (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto, Takashi
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 587 号: 3 ページ: 322-327
  • DOI: 10.1002/hep.26100
  • NAID: 120005228320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermodynamic parameters of anion binding to halorhodopsin from Natronomonas pharaonis by isothermal titration calorimetry (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Saori
  • 雑誌名: Biophysical Chemistry 巻: 172 ページ: 61-67
  • DOI: 10.1016/j.bpc.2013.01.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced proton release in proteorhodopsin at low pH: The possibility of a decrease in the pKa of Asp227 (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamogami Jun, Kikukawa Takashi, NaraToshifumi , Shimono Kazumi, Demura Makoto, Kamo Naoki
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 51巻 号: 46 ページ: 9290-9301
  • DOI: 10.1021/bi300940p
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-induced bleaching of sensory rhodopsin II (phoborhodopsin) from Halobaterium salinarum by hydroxylamine: Identification of the responsible intermediates. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamogami Jun, Kikukawa Takashi, IkedaYoichi, Demura Makoto, NaraToshifumi , KamoNaoki
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology B-Biology 巻: 106巻 ページ: 87-9410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Homotrimer formation and dissociation of pharaonis halorhodopsin in detergent system (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto, Takashi
  • 雑誌名: Biophysical Journal 巻: 102 ページ: 2906-2915
  • 査読あり
• [雑誌論文] "The influence of halide binding on the hydrogen bonding network in the active site of Salinibacter sensory rhodopsin I" (2012)
  • 著者名/発表者名: L. Reissig, T. Iwata, T. Kikukawa, M. Demura, N. Kamo, H. Kandori and Y. Sudo
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 51 号: 44 ページ: 8802-8813
  • DOI: 10.1021/bi3009592
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-induced bleaching of sensory rhodopsin II (phoborhodopsin) from Halobacteium salinarum by hydroxylamine (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamogami Jun
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology B 巻: 106 ページ: 87-94
  • DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2011.10.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemistry of a putative new class of sensory rhodopsin (SRIII) coded by xop2 of Haloarcular marismortui (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakao Y, Kikukawa T, Shimono K, Tamogami J, Kimitsuki N, Nara T, Unno M, Ihara K, Kamo N.
  • 雑誌名: J Photochem Photobiol B 巻: 102 号: 1 ページ: 45-54
  • DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2010.09.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ramamoorthy Ayyalusamy, Naito Akira. An active photoreceptor intermediate revealed by in situ photoirradiated solid-state NMR spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomonaga Yuya, Hidaka Tetsuro, Kawamura Izuru, Nishio Takudo, Osawa Kazuhiro, Okitsu Takashi, Wada Akimori, Sudo Yuki, KamoNaoki
  • 雑誌名: Biophysical Journal 巻: 101巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Amino Acid Residue (S201) in the Retinal Binding Pocket Regulates the Photoreaction Pathway of Phoborhodopsin (2011)
  • 著者名/発表者名: G.Dai, Y.Zhang, J.Tamogami, M.Demura, N.Kamo, H.Kandori, T.Iwasa
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 号: 33 ページ: 7177-7183
  • DOI: 10.1021/bi200598r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic evidence for the formation of an N-intermediate during the photocycle of sensory rhodopsin (phoborhodopsin) from Natromonaspharaonis (2011)
  • 著者名/発表者名: Tateishi Yusuke, Abe Takayuki, Tamogami Jun, Nakao Yutaka, Kikukawa Takashi, KamoNaoki , Unno Masashi
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50巻 号: 12 ページ: 2135-2143
  • DOI: 10.1021/bi1019572
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of salinarum halorhodopsin in Escherichia coli cells : Solubilization in the presence of retinal yields the natural state (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita Yasutaka
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta-Biomembranes 巻: 1808 号: 12 ページ: 2905-2912
  • DOI: 10.1016/j.bbamem.2011.08.035
  • 査読あり
• [雑誌論文] An active photoreceptor intermediaterevealed by in situ photoirradiated Solid-State NMR spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomonaga Yuya
  • 雑誌名: Biophysical Journal 巻: 101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemistry of acetabularia rhodopsin II from a marine plant, Aceta bularia acetabulum (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikukawa Takashi
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 号: 41 ページ: 8888-8898
  • DOI: 10.1021/bi2009932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the Eukaryotic light-driven proton-pumping rhodopsin, Acetabularia rhodopsin II from Marine Algae (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada Takashi
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 巻: 411 号: 5 ページ: 986-998
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2011.06.028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic evidence for the formation of an N-intermediate during the photocycle of sensory rhodopsin II (phoborhodopsin) from Natronobacterium (2011)
  • 著者名/発表者名: Tateishi Yusuke
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 ページ: 2135-2143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic evidence for the formation of an N-intermediate during the photocycle of sensory rhodpospin from Natronomonas pharaonis (2011)
  • 著者名/発表者名: Tateishi, Y.
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 ページ: 2135-2143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemistry of a putative new class of sensory rhodopsin(SRIII)coded by xoP2 of Haloarcular marismortui (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakao, Y.
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology B-Biology 巻: 102 ページ: 45-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] The photochemmical reaction cycle and photoinduced proton transfer of sensory rhodopsin II(phoborhodopsin II)from Halobacterium halobium (2010)
  • 著者名/発表者名: Tamogami, J.
  • 雑誌名: Biophysical Journal 巻: 98 ページ: 1353-1363
  • 査読あり
• [学会発表] When halorhodopsin does release anion (2012)
  • 著者名/発表者名: Kikukawa, T., Kokubo, A., Tsukamoto, T., Ihara, K., Kamo , N ., Demura, N
  • 学会等名: 15th International Conference on Retinal Proteins
  • 発表場所: Monte Verita, Ascona, (Switzerland)
  • 年月日: 2012-10-15
• [学会発表] The role of chloride in the photo-induced proton transfer in sensory rhodopsin II from Natronomonas pharaoni (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamogami, J., Iwano, K., Matsuyama, A., Kikukawa, T., Demura, M., Shimono, K., Nara, T. , Kamo , N
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2012-09-23
• [学会発表] When halorhodpisn does release anions (2012)
  • 著者名/発表者名: Kikukawa, Takashi
  • 学会等名: Interational Congress of Retinal Proteins 2012
  • 発表場所: Monte Verita (Swizerland)
• [学会発表] 海洋細菌由来のロドプシン様タンパク質プロテオロドプシンの低pH条件下における速いプロトン放出機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳、菊川峰志,下野和実,奈良敏文,宗行英朗,加茂直樹
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2011-03-30
• [学会発表] Laser flash analysis of functional interaction between sensory rhodopsin NpSRII (ppR) and eubacterial chemoreceptor Tsr in E. coli (2010)
  • 著者名/発表者名: 奈良敏文、菊川峰志、田母神淳、 加茂直樹
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] 負の走光性レセプターNpSRIIと大腸菌走化性レセプターTsrの機能的相互作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奈良敏文
  • 学会等名: 日本生物物理学会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] センサリーロドプシンIIのヒドロキシルアミンによる退色反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳、菊川峰志、池田陽一、出村誠、加茂直樹
  • 学会等名: 第10回蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • 年月日: 2010-06-18
• [学会発表] センサリーロドプシンIIのヒドロキシルアミンによる退色反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳、菊川峰志、池田陽一、出村誠、加茂直樹
  • 学会等名: 題10回蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • 年月日: 2010-06-18
• [備考] 現在名誉教授なので、ホームページはない。一昨年度まで在籍していた松山大学
  • URL: http://ghp01.matsuyama-u.ac.jp/~yakugaku/laboratory/labo_biophysical-chemistry.html