タンパク質内エネルギー散逸の時空間分解観測による機構解明

• 研究課題/領域番号: 23350007
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 水谷 泰久 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60270469)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 20,280千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 4,680千円); 2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2012年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2011年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
• キーワード: ラマン分光法 / 生物物理 / 時間分解分光法 / エネルギー移動 / 共鳴ラマン分光法

研究概要

タンパク質中の活性部位に発生した余剰エネルギーは、活性部位から周囲のタンパク質部分へと伝わり、タンパク質内を散逸する。われわれはアンチスト－クスラマンバンド強度が分子の余剰エネルギーの大きさを反映することを利用して、エネルギー散逸過程を観測することに成功した。時間分解紫外共鳴ラマン分光法と部位特異的アミノ酸置換法を用いることによって、チトクロムb562およびミオグロビンについて、アミノ酸残基単位でエネルギーの流れをとらえ、タンパク質のエネルギー散逸の距離依存性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] タンパク質分子における“熱”エネルギーの散逸過程 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水野 操, 水谷 泰久
  • 雑誌名: 熱測定 巻: 40 ページ: 139-145
  • NAID: 40019842757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intersubunit communication via changes in hemoglobin quaternary structures revealed by time-resolved resonance Raman spectroscopy: Direct observation of the Perutz mechanism (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenta Yamada, Haruto Ishikawa, Misao Mizuno, Naoya Shibayama, and Yasuhisa Mizutani
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: 117 号: 41 ページ: 12461-12468
  • DOI: 10.1021/jp407735t
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observation of vibrational energy flow in cytochrome c (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoki Fujii, Misao Mizuno, and Yasuhisa Mizutani
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: 115 ページ: 13057-13064
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observation of vibrational energy flow in cytochrome c (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoki Fujii, Misao Mizuno, and Yasuhisa Mizutani
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: 115 号: 44 ページ: 13057-13064
  • DOI: 10.1021/jp207500b
  • 査読あり
• [学会発表] 時間分解アンチストークス共鳴ラマン分光法によるタンパク質内振動エネルギー伝達の距離依存性の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮本光紘
  • 学会等名: 第7回分子科学討論会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 時間分解共鳴ラマン分光法でタンパク質に起きていることを観る (2013)
  • 著者名/発表者名: 水谷泰久
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会,立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] Propagations of displacement and energy in proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Mizutani
  • 学会等名: Telluride Science Research Center Workshop on Protein Dynamics
  • 発表場所: Telluride, Colorado, USA
• [学会発表] 時間分解アンチストークス共鳴ラマン分光法によるタンパク質内振動エネルギー伝達の距離依存性の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮本光紘、水野操、石川春人、水谷泰久
  • 学会等名: 第7回分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] 時間分解共鳴ラマン分光法でタンパク質に起きていることを観る (2013)
  • 著者名/発表者名: 水谷泰久
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] Vibrational energy flow in hemeproteins (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Mizutani
  • 学会等名: 23rd International Conference on Raman Spectroscopy (ICORS 2012)
  • 発表場所: Bangalore, India
• [学会発表] Vibrational energy flow in hemeproteins (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Mizutani
  • 学会等名: 23rd International Conference on Raman Spectroscopy
  • 発表場所: Bangalore, India
  • 招待講演
• [学会発表] 時間分解振動分光法で観えるもの、そして考えるもの (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷泰久
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー「タンパク質科学の未来を語る:実験・理論研究者の対話」
  • 発表場所: 大阪大学会館講堂(大阪府)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] タンパク質内エネルギー散逸の時空間マッピング (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷泰久
  • 学会等名: シンポジウム「分子アンサンブル2011」
  • 発表場所: 理化学研究所(埼玉県)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] タンパク質内エネルギー散逸の時空間マッピング (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷泰久
  • 学会等名: 分子研研究会「実験と理論による高次分子システムの機能発現の分子論的理解」
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター(愛知県)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-02
• [学会発表] Watching ultrafast protein dynamics by time-resolved visible and ultraviolet resonance Raman spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Mizutani
  • 学会等名: National Chiao Tung University
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
  • 年月日: 2011-10-21
• [学会発表] タンパク質内エネルギー散逸の時空間分解観測:ヒーター分子からの距離依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷泰久
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道)
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Watching energy flow in hemeproteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Mizutani
  • 学会等名: Telluride Science Research Center Workshop on Protein Dynamics
  • 発表場所: Telluride Science Research Center, Colorado, USA(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] Watching energy flow in hemeproteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Mizutani
  • 学会等名: Fifteenth International Conference on Time-resolved Vibrational Spectroscopy
  • 発表場所: Centro Stefano Franscini, Monte Verit, Ascona, Switzerland
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] Watching energy flow in hemeproteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Mizutani
  • 学会等名: Telluride Science Research Center Workshop on Protein Dynamics
  • 発表場所: Telluride, Colorado, USA
• [学会発表] タンパク質内エネルギー散逸の時空間マッピング (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷泰久
  • 学会等名: 分子研研究会「実験と理論による高次分子システムの機能発現の分子論的理解」
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
• [学会発表] タンパク質内エネルギー散逸の時空間マッピング (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷泰久
  • 学会等名: シンポジウム「分子アンサンブル2011」
  • 発表場所: 理化学研究所
• [学会発表] 時間分解振動分光法で観えるもの,そして考えるもの (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷泰久
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー「タンパク質科学の未来を語る : 実験・理論研究者の対話」
  • 発表場所: 大阪大学会館講堂
• [学会発表] タンパク質内エネルギー散逸の時空間分解観測 : ヒーター分子からの距離依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井直樹
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌
• [備考]
  • URL: http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/mizutani/index-jp.html
• [備考] 大阪大学 水谷研究室
  • URL: http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/mizutani/index-jp.html
• [備考] 大阪大学 大学院理学研究科 化学専攻 生物物理化学研究室
  • URL: http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/mizutani/index-jp.html
• [備考]
  • URL: http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/mizutani/index-jp.html