気相分光によるペプチド分子の励起状態ダイナミクス―タンパク質の光防御機構

• 研究課題/領域番号: 25708001
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 石内 俊一 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (40338257)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2013年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
• キーワード: 気相分光 / ペプチド / 励起状態ダイナミクス / レーザー脱離 / レーザー分光

研究成果の概要

芳香族アミノ酸を含む種々のペプチドに対して、レーザー脱離超音速ジェットレーザー分光法を適用し、コンフォメーションを区別した電子及び赤外スペクトルを測定した。理論計算との比較から、各コンフォマーの構造を決定し、構造と電子スペクトルの形状（ブロードか否か）の相関を検討した。チロシンを含むペプチドでは、異なるコンフォメーション間で励起状態寿命に大きな差は見られなかった。一方、トリプトファンを含むペプチドでは、N-H...O=Cの強い環状水素結合を形成しトリプトファン残基がその環に含まれる場合に、ブロードな電子遷移が観測され、この様な構造が速い励起状態緩和を促進している可能性が示唆された。

研究成果

• [国際共同研究] Universite Paris Sud(France)
• [雑誌論文] Mass Analyzed Threshold Ionization Detected Infrared Spectroscopy: Isomerization Activity of the Phenol–Ar Cluster near the Ionization Threshold (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiko Miyazaki, Shunpei Yoshikawa, François Michels, Kentaro Misawa, Shun-ichi Ishiuchi, Makoto Sakai, Otto Dopfer, Klaus Müller-Dethlefs, Masaaki Fujii
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 17 号: 4 ページ: 2949-2503
  • DOI: 10.1039/c4cp04584j
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spectroscopic study of jet-cooled indole-3-carbinol by laser desorption technique: Franck–Condon simulations and anharmonic calculations (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Ahn, A. Min, C.J. Moon, J.H. Lee, S.J. Lee, T. Warashina, S. Ishiuchi, M. Fujii, M. Y. Choi
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 巻: 638 ページ: 237-243
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2015.08.063
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural motifs of 2-(2-fluoro-phenyl)-ethylamine conformers (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Mayorkas, H. Sachs, M. Schutz, S. Ishiuchi, M. Fujii, O. Dopfer, I. Bar
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 18 号: 2 ページ: 1191-1201
  • DOI: 10.1039/c5cp06131h
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] UV-UV hole burning and IR dip spectroscopy of homophenylalanine by laser desorption supersonic jet technique (2014)
  • 著者名/発表者名: Woon Yong Sohn, Shun-ichi Ishiuchi, Pierre Carcabal, Hikari Oba, Masaaki Fujii
  • 雑誌名: Chemical Physics 巻: 445 ページ: 21-30
  • DOI: 10.1016/j.chemphys.2014.10.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gas-phase Spectroscopy and Anharmonic Vibrational Analysis of the 3-Residue Peptide Z-Pro-Leu-Gly-NH2 by the Laser Desorption Supersonic Jet Technique (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ishiuchi, K. Yamada, S. Chakraborty, K. Yagi, and M. Fujii
  • 雑誌名: Chem. Phys. 巻: 419 ページ: 145-152
  • DOI: 10.1016/j.chemphys.2012.12.038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laser Desorption Supersonic Jet Spectroscopy of Octopamine by Its Hydrochloride Salt (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ishiuchi, H. Sone, M. Fujii
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 42 号: 10 ページ: 1166-1167
  • DOI: 10.1246/cl.130431
  • NAID: 10031201297
  • 査読あり
• [学会発表] Development of high-cooling-efficiency quadrupole cold ion trap for conformer-selective UV spectroscopy of biomolecules (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Ishiuchi
  • 学会等名: IBBI2016
  • 発表場所: Oxford, UK
  • 年月日: 2016-04-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Gas phase spectroscopy of complex of adrenaline and its binding site of adrenoceptor (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Ishiuchi
  • 学会等名: Gordon Research Conferences “Molecular and Ionic Clusters”
  • 発表場所: Ventura, USA
  • 年月日: 2016-01-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Gas phase spectroscopy of neurotransmission system by laser desorption supersonic jet technique (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Ishiuchi
  • 学会等名: PACIFICHEM 201
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Gas phase spectroscopy of soft molecules - neurotransmitters and partial peptide of receptor protein (2015)
  • 著者名/発表者名: Shun-ichi Ishiuchi
  • 学会等名: 日本化学会第９５春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2015-03-26
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular flexibility of catecholamine neurotransmitters and relevant molecules studied by laser desorption supersonic jet spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Shun-ichi Ishiuchi
  • 学会等名: Invited Seminar at Gyeongsang National University, Korea
  • 発表場所: Gyeongsang National University, Korea
  • 年月日: 2015-03-12
  • 招待講演
• [学会発表] Laser desorption high-pressure supersonic jet spectroscopy of neurotransmission system (2015)
  • 著者名/発表者名: Shun-ichi Ishiuchi
  • 学会等名: The 10th Symposium on Gas-phase Laser Spectroscopy and Reaction Dynamics “Structure and Dynamics of Isolated Molecules and Clusters”
  • 発表場所: Muju Resort (Deogyusan Resort), Korea
  • 年月日: 2015-02-11 – 2015-02-13
  • 招待講演
• [学会発表] Laser desorption high-pressure supersonic jet spectroscopy of neurotrans- mission system (2014)
  • 著者名/発表者名: Shun-ichi Ishiuchi
  • 学会等名: Japan-France Symposium on Biomolecular Structure and Function - Technical Fusion between Spectroscopy and Theory
  • 発表場所: CEA Saclay, France
  • 年月日: 2014-10-30
  • 招待講演
• [学会発表] 奨励賞受賞講演「新規レーザー脱離分光法の開発と生体分子の気相分光」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石内俊一
  • 学会等名: 第８回分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
  • 招待講演
• [学会発表] Gas-phase spectroscopy of small peptides - conformation vs excited state dynamics (2014)
  • 著者名/発表者名: Shun-ichi Ishiuchi, Woon Yong Sohn, Masaaki Fujii
  • 学会等名: ibbi14 (Conference on Isolated Biomolecules and Bimolecular Interactions, 2014)
  • 発表場所: Porquerolles, France
  • 年月日: 2014-05-18 – 2014-05-23
• [学会発表] Molecular flexibility of catecholamine neurotransmitters and relevant molecules studied by laser desorption supersonic jet spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Shun-ichi Ishiuchi, Taichi Warashina, Woon Yong Sohn, Masaaki Fujii
  • 学会等名: Gordon Research Conference "Molecular and Ionic Clusters 2014)
  • 発表場所: Renaissance Tuscany Il Ciocco Resort in Lucca (Barga) Italy
  • 年月日: 2014-04-27 – 2014-05-02
• [学会発表] Gas-phase spectroscopy of small peptides – conformation vs excited state dynamics (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ishiuchi
  • 学会等名: Symposium on Molecular Science and Synthesis of Functional Molecules for Next Generation
  • 発表場所: 広島大学
  • 招待講演
• [学会発表] in-situ熱分解法によるm-チラミンの超音速ジェット分光ーカテコールアミン神経伝達物質類似体のコンフォメーション規則性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石内俊一、藁科太一、石川春樹、藤井正明
  • 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] レーザー脱離超音速ジェット法によるGWPトリペプチドの気相レーザー分光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木拓馬、孫雲龍、石内俊一、藤井正明
  • 学会等名: 第７回分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [備考] 神経伝達物質は柔らかい鍵
  • URL: http://www.res.titech.ac.jp/news/reserch/post_16.html