In-situ光照射-固体NMRによる光受容膜タンパク質の構造解析手法の開発

• 研究課題/領域番号: 22770101
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 川村 出 横浜国立大学, 工学研究院, 助教 (20452047)
• 連携研究者: 内藤 晶 横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (80172245)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 固体NMR / 膜タンパク質 / 構造生命科学 / バクテリオロドプシン / 光中間体 / レチナール / センサリーロドプシン / 細胞膜 / 脂質二重膜 / 光異性化

研究概要

In-situ光照射固体NMR測定システムを発展させ、細胞膜中でのファラオスフォボロドプシンppR(センサリーロドプシンII)およびその変異体T204AのM中間体をうまく観測したことを実証した。特にトランスデューサーと複合体形成した[20-C^<13>]レチナールをもつppRのC^<13> NMR信号から13-cis, 15-anti型レチナール配座である複数のM中間体が存在することを明らかにした。我々の結果はppRのフォトサイクル反応の知見を与える。

研究成果

• [雑誌論文] Local Dynamics Change of Bacteriorhodopsin with Retinal Isomerization under Pressure as studied by Fast Magic Angle Spinning NMR (2012)
  • 著者名/発表者名: I. Kawamura, S. Yamaguchi, H. Nishikawa, K. Tajima, M. Horigome, S. Tuzi, H. Saito, A. Naito
  • 雑誌名: Polym. J. 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 動的核分極DNPによる超高感度固体NMR法の生体分子への展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川村出、内藤晶
  • 雑誌名: 分光研究 巻: 61巻
  • NAID: 10030318747
  • 査読あり
• [雑誌論文] 動的核分極DNPによる超高感度固体NMR法の生体分子への展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川村出
  • 雑誌名: 分光研究 巻: 61(印刷中)
  • NAID: 10030318747
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Active Photoreceptor Intermediate Revealed by In Situ Photoirradiated Solid-State NMR Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Tomonaga, T. Hidaka, I. Kawamura, T. Nishio, K. Ohsawa, T. Okitsu, A. Wada, Y. Sudo, N. Kamo, A. Ramamoorthy, A. Naito
  • 雑誌名: Biophys. J. 巻: 101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-Specific Solid-State NMR Detection of Hydrogen-Deuterium Exchange Reveals Conformational Changes in a 7-Helical Transmembrane Protein (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Wang, L. Shi, I. Kawamura, L. S. Brown, V. Ladizhansky
  • 雑誌名: Biophys. J. 巻: 101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conformation of a Seven Helical Transmembrane Photosensor in the Lipid Environment (2011)
  • 著者名/発表者名: L. Shi, I. Kawamura, K. H. Jung, L. S. Brown, V. Ladizhansky
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. 巻: 50 ページ: 1302-1305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-Specific Solid-State NMR Detection of Hydrogen-Deuterium Exchange Reveals Conformational Changes in a 7-Helical Transmembrane Protein (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Wang, L.Shi, I.Kawamura, L.S.Brown, V.Ladizhansky
  • 雑誌名: Biophys.J. 巻: 101 号: 3 ページ: L23-L25
  • DOI: 10.1016/j.bpj.2011.06.035
  • 査読あり
• [雑誌論文] An active photoreceptor intermediate revealed by in situ photoirradiated solid-state NMR spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomonaga, Y., Hidaka, T, Kawamura, I, Nishio, T, Ohsawa, K, Okitsu, T, Wada, A, Sudo, Y, Kamo, N, Ramamoorthy, A, Naito, A.
  • 雑誌名: Biophys.J. 巻: 101 号: 10 ページ: L50-L52
  • DOI: 10.1016/j.bpj.2011.10.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conformation of a Seven-Helical Transmembrane Photosensor in the Lipid Environment (2011)
  • 著者名/発表者名: L.Shi, I.Kawamura, K.H.Jung, L.S.Brown, V.Ladizhansky
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 巻: 50 ページ: 1302-1305
  • 査読あり
• [学会発表] 固体NMRによる脂質二重膜中の7本膜貫通型-光受容膜タンパク質の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村出, L. Shi, K. H. Jung, L. S. Brown, V. Ladizhansky
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 固体NMRによる光受容膜タンパク質の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村出
  • 学会等名: 奈良先端大・青学大・横浜国大光応答分子材料に関する3大学共同セミナー
  • 発表場所: 横浜国立大学中央図書館メディアホール、横浜
  • 年月日: 2011-07-28
• [学会発表] 固体NMRによる光受容膜タンパク質の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村出
  • 学会等名: 奈良先端大・青学大・横浜国大/光応答分子材料に関する3大学共同セミナー
  • 発表場所: 横浜国立大学中央図書館メディアホール、横浜
  • 年月日: 2011-07-28
• [学会発表] Photo-induced dynamics change of Phoborhodopsin with transducer studied by C^<13> solid-state NMR (2011)
  • 著者名/発表者名: I. Kawamura, R. Furusato, T. Hidaka, T. Okitsu, A. Wada, N. Kamo, A. Naito
  • 学会等名: ISNMR2011
  • 発表場所: Yokohama Japan
• [学会発表] Dynamics change of phoborhodopsin with its cognate transducer protein as studied by in-situ photo-irradiated solid-state NMR (2011)
  • 著者名/発表者名: I. Kawamura, R. Furusato, T. Kondo, T. Okitsu, A. Wada, N. Kamo, A. Naito
  • 学会等名: The 4th Asia-Pacific NMR symposium
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] Photo-induced dynamics change of phoborhodopsin with transducer protein as studied by in-situ phoro irradiated solid-state NMR (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村出、古里龍太郎、柴藤祐介、日高徹郎、沖津貴志、和田昭盛、加茂直樹、内藤晶
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路
• [学会発表] 固体NMRによるアミロイド.膜タンパク質の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村出
  • 学会等名: 第12回若手NMR研究会
  • 発表場所: 琵琶湖リゾートクラブ、滋賀
• [学会発表] 固体NMRによる脂質膜中の7本膜貫通型-光受容膜タンパク質の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村出, L. Shi, K. H. Jung, L. S. Brown, V. Ladizhansky
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク、大阪
• [学会発表] 固体NMRによる7本膜貫通型-光受容膜タンパク質の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村出, L. Shi, K. H. Jung, L. S. Brown, V. Ladizhansky
  • 学会等名: 日本化学会第91回春季年会
  • 発表場所: 奈川大学横浜キャンパス
• [学会発表] Photo-induced dynamics change of Phoborhodopsin with transducer as studied by ^<13>C solid-state NMR (2011)
  • 著者名/発表者名: I.Kawamura, R.Furusato, T.Hidaka, T.Okitsu, A.Wada, N.Kamo, A.Naito
  • 学会等名: The International Symposium on Nuclear Magnetic Resonance 2011/The 50th Memorial Annual Meeting of the Nuclear Magnetic Resonance Society of Japan
  • 発表場所: 大さん橋ホール、横浜
• [学会発表] Dynamics change of phoborhodopsin with its cognate transducer protein as studied by in-situ photo-irradiated solid-state NMR (Oral Presentation) Travel Award (2011)
  • 著者名/発表者名: I.Kawamura, R.Furusato, T.Kondo, T.Okitsu, A.Wada, N.Kamo, A.Naito
  • 学会等名: The 4th Asia-Pacific NMR symposium
  • 発表場所: Beijing、China(受賞)
• [学会発表] 固体NMRによる脂質二重膜中の7本膜貫通型-光受容膜タンパク質の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: I.Kawamura, L.Shi, K.H.Jung, L.S.Brown, V.Ladizhansky
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都
• [学会発表] Photo-induced dynamics change of Phoborhodopsin with transducer protein as studied by in-situ photo irradiated solid-state NMR (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村出、古里龍太郎、柴藤祐介、日高徹郎、沖津貴志、和田昭盛、加茂直樹、内藤晶
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路
• [学会発表] 固体NMRによるアミロイド・膜タンパク質の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村出
  • 学会等名: 第12回若手NMR研究会
  • 発表場所: 琵琶湖リゾートホテル、滋賀(招待講演)
• [学会発表] 固体NMRによる脂質膜中の7本膜貫通型-光受容膜蛋白質の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: I.Kawamura, L.Shi, K.H.Jung, L.S.Brown, V.Ladizhansky
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク、大阪
• [学会発表] Conformation of a Seven-Helical Transmembrane Photosensor in the Lipid Environment (2011)
  • 著者名/発表者名: L.Shi, I.Kawamura, S.Wang, K.H.Jung, L.S.Brown, V.Ladizhansky
  • 学会等名: The 52nd ENC (Experimental Nuclear Magnetic Resonance Conference)
  • 発表場所: Asilomar Conference Center、California, USA
• [学会発表] 固体NMRによる7本膜貫通型-光受容膜タンパク質の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村出, L.Shi, L.S.Brown, V.Ladizhansky
  • 学会等名: 日本化学会 第91回春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学 横浜キャンパス
• [学会発表] Protein backbone conformations of archaeal-type rhodopsins as studied by solid-state NMR (2010)
  • 著者名/発表者名: I. Kawamura, M. Horigome, S. Tuzi, A. Naito
  • 学会等名: Pacifichem2010
  • 発表場所: Hawaii, Honolulu
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Protein-backbone conformations of archaeal-type rhodopsin as studied by solid-state NMR (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Kawamura, M.Horigome, S.Tuzi, A.Naito
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA(一般英語口頭発表)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Three-dimensional Solid-state NMR study of Anabaena Sensory Rhodopsin in the lipid environment-Chemical Shift Assignments- (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Kawamura, L.Shi, L.S.Brown, V.Ladizhansky
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 東北大学 川内キャンパス
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] 固体NMRによるアナベナセンサリーロドプシンの構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川村出, L. Shi, K. H. Jung, L. S. Brown, V. Ladizhansky
  • 学会等名: 第49回NMR討論会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京
• [学会発表] Solid-state NMR structural study of anabaena sensory rhodopsin in the lipid environment (2010)
  • 著者名/発表者名: I. Kawamura, L. Shi, K. H. Jung, L. S. Brown, V. Ladizhansky
  • 学会等名: 3rd Japanese-French Joint Seminar on Organic Photochromism
  • 発表場所: Nisseki Yokohama Hall, Yokohama, Japan
• [学会発表] Three-dimensional solid-state NMR study of Anabaena Sensory Rhodopsin in the lipid environment. Chemical shift assignments- (2010)
  • 著者名/発表者名: 川村出, L. Shi, K. H. Jung, L. S. Brown, V. Ladizhansky
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス、仙台
• [学会発表] Structural change of Tyr residues in Bacteriorhodopsin corresponding to retinal configurations as studied by solid-state NMR (2010)
  • 著者名/発表者名: I. Kawamura, M. Horigome, S. Tuzi, A. Naito
  • 学会等名: 14th International Conference on Retinal Proteins(ICRP2010)
  • 発表場所: UCSC, Santa Cruz, San Francisco
• [学会発表] 光照射固体NMRを用いたppRのM中間体の観測と光異性化によるレチナールグループの構造変化の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 友永雄也、日高徹郎、川村出、和田昭盛、須藤雄気, 加茂直樹、内藤晶
  • 学会等名: BMB2010第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] Local structural change and dynamics at Tyr residues in Bacteriorhodopsin corresponding to two isomers of retinal as revealed by solid-state NMR (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀籠美也子、川村出、辻暁、内藤晶
  • 学会等名: BMB2010第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] 固体NMRによるアナベナセンサリーロドプシンの構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Kawamura, L.Shi, K.H.Jung, L.S.Brown, V.Ladizhansky
  • 学会等名: 第49回NMR討論会
  • 発表場所: タワーホール船堀
• [学会発表] 光照射NMRによるレチナールタンパク質の光中間体の観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 内藤晶, 友永雄也、日高徹郎, 川村出、西尾拓道、大澤一弘、和田昭盛、須藤雄気、加茂直樹
  • 学会等名: 第49回NMR討論会
  • 発表場所: タワーホール船堀
• [学会発表] 光照射固体NMRによる光受容膜タンパク質ppR-pHtrII複合体の負の走光性発現に関わるTyr174の局所構造変化の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 日高徹郎、友永雄也、川村出、和田昭盛、須藤雄気、加茂直樹、内藤晶
  • 学会等名: 第49回NMR討論会
  • 発表場所: タワーホール船堀
• [学会発表] Solid-state NMR Structural Study of Anabaena Sensory Rhodopsin in the lipid environment (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Kawamura, L.Shi, K.H., Jung, L.S.Brown, V.Ladizhansky
  • 学会等名: 3rd Japanese-French Joint Seminar on Organic Photochromism-Innovations in Photochromism-
  • 発表場所: 日石ホール,横浜
• [学会発表] 多次元固体NMRによるアナベナセンサリーロドプシンの構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川村出
  • 学会等名: 第11回 若手NMR研究会
  • 発表場所: 検見川セミナーハウス、千葉
• [学会発表] Structural Change of Tyr residues in Bacteriorhodopsin corresponding to retinal configurations as studied by solid-state NMR (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Kawamura, M.Horigome, S.Tuzi, A.Naito
  • 学会等名: 14th International Conference on Retinal Proteins (ICRP2010)
  • 発表場所: UCPC, Santa Cruz, San Francisco, USA
• [学会発表] ^<13>C固体NMRによる暗順応状態バクテリオロドプシンの構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川村出、堀籠美也子、辻暁, 内藤晶
  • 学会等名: 第10回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
• [図書] 広がる核磁気共鳴NMRの世界 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村出
  • 出版者: コロナ社
• [図書] 拡がるNMRの世界～40人のNMR研究者からの熱いメッセージ～"レチナール蛋白質の固体NMR構造解析"分担執筆 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村出
  • 出版者: コロナ社
• [備考] 横浜国立大学研究者総覧
  • URL: http://er-web.jmk.ynu.ac.jp/
• [備考] 横浜国立大学研究者総覧
  • URL: http://er-web.jmk.ynu.ac.jp
• [備考] 横浜国立大学 研究者総覧
  • URL: http://er-web.jmk.ynu.ac.jp/