センサリーロドプシンIIに見出された新規中間体の性質と生理的役割について

• 研究課題/領域番号: 23790059
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 松山大学
• 研究代表者: 田母神 淳 松山大学, 薬学部, 助教 (30580089)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: センサリーロドプシンII / 光受容タンパク質 / 光情報伝達 / 走光性 / 分子間相互作用

研究概要

センサリーロドプシンII（SRII）は、細菌の負の走光性を司る光受容タンパク質である。本研究では、Halobacterium salinarum由来のSRIIへの連続光照射により形成される長寿命の光中間体（Mlike中間体）の性質の解析と生理条件下における役割を明らかにすることを目的とする。水溶性試薬ヒドロキシルアミンを用いた実験から、Mlike中間体時のタンパク質内部の親水的な環境の変化が観測された。また、レチナール近傍に位置する2つのアミノ酸残基（Asp103、Ser201）への変異導入による走光性機能への影響も調べられた。

研究成果

• [雑誌論文] A study of the interaction of drugs with liposomes with isothermal titration calorimetry (2013)
  • 著者名/発表者名: Osanai, H., Ikehara, T., Miyauchi, S., Shimono, K., Tamogami, J., Nara, T.&Kamo, N
  • 雑誌名: J. Biophys. Chem 巻: 4 ページ: 11-21
  • 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, S., Tamogami, J., Kikukawa, T., Okamoto, H., Shimono, K., Miyauchi, S., Demura, M., Nara, T. & Kamo, N
  • 雑誌名: Biophys. Chem 巻: 172 ページ: 61-67
  • 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, S., J. Tamogami, T. Kikukawa, H. Okamoto, K. Shimono, S. Miyauchi, M. Demura, T. Nara, N. Kamo
  • 雑誌名: Biophys. Chem. 巻: 172 ページ: 61-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] A study of the interaction of drugs with liposomes with isothermal titration calorimetry (2013)
  • 著者名/発表者名: Osanai, H., T. Ikehara, S. Miyauchi, K. Shimono, J. Tamogami, T. Nara, N. Kamo
  • 雑誌名: Journal of Biophysical Chemistry 巻: 4 ページ: 11-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced proton release in proteorhodopsin at low pH : The possibility of a decrease in the pK_a of Asp227 (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamogami, J., Kikukawa, T., Nara, T., Shimono, K., Demura, M. & Kamo, N
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 51 ページ: 9290-9301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-induced bleaching of sensory rhodopsin II (phoborhodopsin) from Halobacterium salinarum by hydroxylamine : Identification of responsible intermediates (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamogami, J., Kikukawa, T., Ikeda, Y., Demura, M., Nara, T. & Kamo, N
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. B. 巻: 106 ページ: 87-94
  • 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, J., T. Kikukawa, T. Nara, K. Shimono, M. Demura, N. Kamo
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 51 ページ: 9290-9301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-induced bleaching of sensory rhodopsin II (phoborhodopsin) from Halobacterium salinarum by hydroxylamine: Identification of responsible intermediates (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamogami, J., T. Kikukawa, Y. Ikeda, M. Demura, T. Nara, N. Kamo
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. B. 巻: 106 ページ: 87-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細菌の走光性を解明する (2011)
  • 著者名/発表者名: 奈良敏文、田母神淳、加茂直樹
  • 雑誌名: バイオメカニズム学会誌 巻: 35 ページ: 224-232
  • NAID: 10030038822
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemistry of Acetabularia rhodopsin II from a marine plant, Acetabularia acetabulum (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikukawa, T., Shimono, K., Tamogami, J., Miyauchi, S., Kim, S-Y., Kimura-Someya, T., Shirouzu, M., Jung, K-H., Yokoyama, S. & Kamo, N
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 ページ: 8888-8898
  • 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: Dai, G., Zhang, Y., Tamogami, J., Demura, M., Kamo, N., Kandori, H. & Iwasa, T
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 ページ: 7177-7183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the eukaryotic light-driven proton pumping rhodopsin, Acetabularia rhodopsin II from marine alga (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada, T., Shimono, K., Kikukawa, T., Hato, M., Shinya, N., Kim, S-Y., Kimura-Someya, T., Shirouzu, M., Tamogami, J., Miyauchi, S., Jung, K-H., Kamo, N. and Yokoyama, S
  • 雑誌名: J. Mol. Biol 巻: 411 ページ: 986-998
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the eukaryotic light-driven proton pumping rhodopsin, Acetabularia rhodopsin II from marine alga (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada, T., K. Shimono, T. Kikukawa, M. Hato, N. Shinya, S-Y. Kim, T. Kimura-Someya, M. Shirouzu, J. Tamogami, S. Miyauchi, K-H. Jung, N. Kamo, S. Yokoyama
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 巻: 411 ページ: 986-998
  • 査読あり
• [学会発表] 海藻由来のロドプシン様タンパク質アセタブラリアロドプシンIの光化学的性質の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本、日本
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] Photochemical reaction in Acetabularia rhodopsin I (2013)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳
  • 学会等名: 日本生物物理学会第51回年会
  • 発表場所: 京都、日本
  • 年月日: 2013-10-29
• [学会発表] プロテオロドプシンの低pH条件下で起こるプロトン放出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳
  • 学会等名: 第5回日本生物物理学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 香川、日本
  • 年月日: 2013-05-26
• [学会発表] Natronomonas pharaonis由来のセンサリーロドプシンIIのAsp193近傍への塩化物イオンの結合 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜、日本
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] The proton release in proteorhodopsin at low pH : Decrease in pKa of Asp227 in the excited state (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamogami, J
  • 学会等名: 15^<th> International Conference on Retinal Proteins (ICRP)
  • 発表場所: Ascona, Switzerland
  • 年月日: 2012-10-01
• [学会発表] The role of chloride in the photo-induced proton transfer in sensory rhodopsin II from Natronomonas pharaonis (2012)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳
  • 学会等名: 日本生物物理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋、日本
  • 年月日: 2012-09-23
• [学会発表] Natronomonas pharaonis由来のセンサリーロドプシンII(NpSRII)の光誘起プロトン放出機構に及ぼす塩化物イオンの影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳
  • 学会等名: 第4回日本生物物理学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 山口、日本
  • 年月日: 2012-06-02
• [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 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会
  • 発表場所: 札幌、日本
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] The proton release in proteorhodopsin at low pH: Decrease in pKa of Asp227 in the excited state (2012)
  • 著者名/発表者名: Jun Tamogami, Takashi Kikukawa, Toshifumi Nara, Kazumi Shimono, Makoto Demura, Naoki Kamo
  • 学会等名: 15th International Conference on Retinal Proteins (ICRP)
  • 発表場所: Ascona, Switzerland
• [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 (2012)
  • 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: 札幌
• [学会発表] H. salinarum sensory rhodopsin IIのシグナル伝達：Ser201の関与の有無について (2012)
  • 著者名/発表者名: 奈良敏文、松波梨佐、石川隼也、田母神淳、加茂直樹
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] The fast proton release of proteorhodopsin at low pH (2011)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 兵庫、日本
  • 年月日: 2011-09-17
• [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ブリーチング反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳
  • 学会等名: 第3回日本生物物理学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島、日本
  • 年月日: 2011-05-14
• [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ブリーチング反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田母神淳、菊川峰志、池田陽一、出村誠、奈良敏文、加茂直樹
  • 学会等名: 第3回 日本生物物理学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 負の走光性レセプターpPR（NpSRII）と大腸菌走化性レセプターTsrの機能的相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奈良敏文、田母神淳、加茂直樹
  • 学会等名: 第3回 日本生物物理学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 大腸菌走化性受容体Tarと基質との相互作用の等温滴定型熱量計（ITC）による測定： 比較的結合が弱い場合の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 角井碧、宮内正二、下野和実、奈良敏文、田母神淳、加茂直樹
  • 学会等名: 第3回 日本生物物理学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] キサントロドプシンの光誘起プロトン移動の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊川峰志、佐藤由美、田母神淳、下野和実、神谷昌克、相沢智康、河野敬一、出村誠、加茂直樹
  • 学会等名: 第11回 日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] The fast proton release of proteorhodopsin at low pH (2011)
  • 著者名/発表者名: Jun Tamogami, Takashi Kikukawa, Kazumi Shimono, Toshifumi Nara, Eiro Muneyuki, Naoki Kamo
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 兵庫
• [学会発表] プロテオロドプシンの低pH条件下で起こるプロトン放出
  • 著者名/発表者名: 田母神淳、菊川峰志、奈良敏文、下野和実、出村誠、加茂直樹
  • 学会等名: 第5回 日本生物物理学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 香川
• [学会発表] 大腸菌多剤排出系EmrE の結晶構造に関する考察：細胞内外の向きを決める
  • 著者名/発表者名: 奈良敏文、根来信敬、田母神淳、加茂直樹
  • 学会等名: 第5回 日本生物物理学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 香川
• [学会発表] Photochemical reaction in Acetabularia rhodopsin I
  • 著者名/発表者名: Jun Tamogami, Takashi Kikukawa, Kazumi Shimono, Tomomi Kimura-Someya, Mikako Shirouzu, Shigeyuki Yokoyama, Naoki Kamo
  • 学会等名: 日本生物物理学会第51回年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 海藻由来のロドプシン様タンパク質アセタブラリアロドプシンIの光化学的性質の解析
  • 著者名/発表者名: 田母神淳、菊川峰志、下野和実、染谷友美、白水美香子、横山茂之、加茂直樹
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] Natronomonas pharaonis由来のセンサリーロドプシンII（NpSRII）の光誘起プロトン放出機構に及ぼす塩化物イオンの影響
  • 著者名/発表者名: 田母神淳、岩野亮宗、松山淳、菊川峰志、出村誠、下野和実、奈良敏文、加茂直樹
  • 学会等名: 第4回 日本生物物理学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 山口
• [学会発表] The role of chloride in the photo-induced proton transfer in sensory rhodopsin II from Natronomonas pharaonis
  • 著者名/発表者名: Jun Tamogami, Katsunori Iwano, Atsushi Matsuyama, Takashi Kikukawa, Makoto Demura, Kazumi Shimono, Toshifumi Nara, Naoki Kamo
  • 学会等名: 日本生物物理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Natronomonas pharaonis由来のセンサリーロドプシンIIのAsp193近傍への塩化物イオンの結合
  • 著者名/発表者名: 田母神淳、岩野亮宗、松山淳、菊川峰志、出村誠、下野和実、奈良敏文、加茂直樹
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 7回膜貫通型受容体の大腸菌における発現の改善
  • 著者名/発表者名: 奈良敏文、水本あきな、田母神淳、加茂直樹
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
• [図書] "Photo-induced proton transfers of microbial rhodopsins" Molecular Photochemistry- Various aspects (chapter 5) (2012)
  • 著者名/発表者名: Kikukawa, T., Tamogami, J., Shimono, K., Demura, M., Nara, T. & Kamo, N
  • 出版者: InTech
• [図書] Molecular Photochemistry- Various aspects (chapter 5) (2012)
  • 著者名/発表者名: Kikukawa, T., J. Tamogami, K. Shimono, M. Demura, T. Nara, N. Kamo
  • 出版者: InTech
• [備考]
  • URL: http://ghp01.matsuyama-u.ac.jp/~yakugaku/laboratory/labo_biophysical-chemistry.html