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近赤外ラマン円偏光二色性分光法を用いて光受容タンパク質中間体の構造を明らかにする

研究課題

研究課題/領域番号 26410017
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関佐賀大学

研究代表者

海野 雅司  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50255428)

連携研究者 増田 真二  東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 准教授 (30373369)
田母神 純  松山大学, 薬学部, 助教 (30580089)
小松 直樹  滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (30253008)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード振動分光 / 生物物理 / 光受容タンパク質 / 量子化学計算 / 分子分光学 / 生物物理学 / 国際研究者交流 / 国際研究者交流(米国)
研究成果の概要

本研究の大きな目的は申請者らが開発してきたラマン円偏光二色性分光装置の更なる高感度化と、生命科学における重要課題への適用である。本手法は円二色性分光(いわゆるCD)のラマン分光版で、通常のラマン分光に比べて極めて多くの構造情報を提供する。特に溶液中では平面構造の分子がタンパク質中ではキラルな非平面構造になることに注目し、活性中心である補欠分子の構造的な歪みを検出できることを示してきた。特に、本研究では分子動力学計算と量子化学計算を用いたスペクトル解析法を確立することができた。また光受容タンパク質の応用に関しては、その励起波長依存性に関して顕著な成果を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 7件、 招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Oklahoma State University/Michigan State University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] RMIT University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Oklahoma State University(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Raman optical activity of tetra-alanine in the poly(L-proline) II type peptide conformation2017

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Furuta, Tomotsumi Fujisawa, Hiroyasu Urago, Takahiro Eguchi, Takahito Shingae, Satoshi Takahashi, Ewan W. Blanch, Masashi Unno
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 19 号: 3 ページ: 2078-2086

    • DOI

      10.1039/c6cp07828a

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ラマン光学活性分光法2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤知績、海野雅司
    • 雑誌名

      分光研究

      巻: 65 ページ: 218-231

    • NAID

      40020995115

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ラマン分光法の有田焼評価への活用2016

    • 著者名/発表者名
      松尾英之、海野雅司
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 51 ページ: 550-552

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Experimental detection of the intrinsic difference in Raman optical activity of a photoreceptor protein under pre-resonance and resonance conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi, S., Hara, M., Shingae, T., Kumauchi, M., Hoff, W. D., Unno, M.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 54 号: 39 ページ: 11555-11558

    • DOI

      10.1002/anie.201505466

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Roles of C-terminal Residues on the Thermal Stability and Local Heme Environment of Cytochrome c' from the Thermophilic Purple Sulfur Bacterium Thermochromatium2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura, Y., Kasuga, S., Unno, M., Furusawa, T., Osoegawa, S., Sasaki, Y., Ohno, T., and Wang-Otomo, Z.-Y.
    • 雑誌名

      Photosynthesis Research

      巻: 124 号: 1 ページ: 19-29

    • DOI

      10.1007/s11120-014-0069-6

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of Preparation Temperature of Precursor on the Thermal Stability of TiO2(B) and its Electrochemical Property as an Anode Material in the Lithium-Ion Battery2014

    • 著者名/発表者名
      Furuya, Y., Zhao, W., Iida, T., Unno, M., & Noguchi, H.
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 82 ページ: 7-13

    • NAID

      130003387730

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Electrochemical Properties of Low-crystallinity TiO2(B)-Carbon Composite as an Anode Material in Lithium Ion Battery2014

    • 著者名/発表者名
      Furuya, Y., Zhao, W., Unno, M., & Noguchi, H.
    • 雑誌名

      Electrochim. Acta

      巻: 136 ページ: 266-273

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2014.05.107

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman Optical Activity of a Cyclic Dipeptide Analyzed by Quantum Chemical Calculations Combined with Molecular Dynamics Simulations2014

    • 著者名/発表者名
      Urago, H., Suga, T., Hirata, T., Kodama, H., & Unno, M.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 118 号: 24 ページ: 6767-6774

    • DOI

      10.1021/jp503874z

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and characterization of anisotropically expanded graphite oxide compounds derived from spherical graphite2014

    • 著者名/発表者名
      Zhao, W., Kido, G., Harada, S. Unno, M., Noguchi, H.
    • 雑誌名

      J. Colloid Interface Sci.

      巻: 431 ページ: 8-16

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2014.06.018

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of LiNi1/3Mn2/3O2 related cathode material from P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2 for lithium ion battery2014

    • 著者名/発表者名
      Zhao, W., Tanaka, A., Tanaka, A., Unno, M., Yamamoto, S., Noguchi, H.
    • 雑誌名

      Mater. Lett.

      巻: 134 ページ: 206-209

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2014.07.042

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of metal ion substituted P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2 cathode material with enhanced performance for Na ion batteries2014

    • 著者名/発表者名
      Zhao, W., Kirie, H., Tanaka, A., Unno, M., Yamamoto, S., Noguchi, H.
    • 雑誌名

      Mater. Lett.

      巻: 135 ページ: 131-134

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2014.07.153

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 紫外共鳴ラマン分光法を用いたシアノバクテリオクロムRcaEの光変換機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉 亘平、小副川 晋介、広瀬 侑、藤澤 知績、池内 昌彦、海野 雅司
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会 (2017)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Assignment of Raman Optical Activity Spectra of Photoactive Yellow Protein by Isotopic Labeling2017

    • 著者名/発表者名
      HARAGUCHI, Shojiro; SHINGAE, Takahito; KASAI, Noritaka; KUMAUCHI, Masato; FUJISAWA, Tomotsumi; HANAMOTO, Takeshi; HOFF, Wouter D.; UNNO, Masashi
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会 (2017)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Searching for anhamonic low frequency mode in green fluorescent protein2017

    • 著者名/発表者名
      FUJISAWA, Tomotsumi; UNNO, Masashi
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会 (2017)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Chromophore conformation in active site of orange carotenoid protein from Raman optical activity spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Tomotsumi Fujisawa、Masashi Unno、Ryan L. Leverenz、Cheryl A. Kerfeld
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 同位体標識試料を用いた BLUF ドメインの水素結合環境の解明2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nagai, Tatsuya Iwata, Shota Ito, Mineo Iseki, Masakatsu Watanabe, Masashi Unno, Shinya Kitagawa, Hideki Kandori
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Raman Optical Activity of Photoreceptor Proteins under Pre-resonance and Resonance Conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Masashi Unno
    • 学会等名
      Fifth International Conference on Vibrational Optical Activity
    • 発表場所
      Antwerp, Belgium
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chromophore conformation in active site of orange carotenoid protein from Raman optical activity2016

    • 著者名/発表者名
      Tomotsumi Fujisawa、Ryan L. Leverenz、Cheryl A. Kerfeld、Masashi Unno
    • 学会等名
      Fifth International Conference on Vibrational Optical Activity
    • 発表場所
      Antwerp, Belgium
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoactive Yellow Protein発色団の面外方向への歪みに敏感なC-H面外変角振動モードの帰属2016

    • 著者名/発表者名
      原口 翔次郎、新ヶ江 貴仁、笠井 紀貴、熊内 雅人、藤澤 知績、花本 猛士、Wouter D. Hoff、海野 雅司
    • 学会等名
      九重分子科学セミナー2016
    • 発表場所
      大分
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 紫外共鳴ラマン分光法によるシアノバクテリオクロムRcaEの光変換機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      渡邉 亘平、小副川 晋介、広瀬 侑、藤澤 知績、池内 昌彦、海野 雅司
    • 学会等名
      九重分子科学セミナー2016
    • 発表場所
      大分
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ラマン光学活性に基づくオレンジカロテノイドタンパク質の活性部位における発色団の立体構造変化2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤知績、Ryan L. Leverenz、Cheryl A. Kerfeld、海野雅司
    • 学会等名
      第 43 回 生体分子科学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Experimental detection of the intrinsic difference in Raman optical activity of a photoreceptor protein under pre-resonance and resonance conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi, S., Hara, M., Shingae, T., Kumauchi, M., Hoff, W. D., Unno, M.
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Chromophore conformation in active site of orange carotenoid protein studied by Raman optical activity spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      FUJISAWA, Tomotsumi; LEVERENZ, Ryan; KERFELD, Cheryl; UNNO, Masashi
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ラマン分光法の有田焼への活用について2016

    • 著者名/発表者名
      渡孝則、海野雅司、嘉村翔太郎、松尾英之
    • 学会等名
      第54回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      佐賀
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ラマン円偏光二色性分光を用いた色素タンパク質の構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      海野雅司
    • 学会等名
      第四回 分子設計研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Experimental detection of the intrinsic difference in Raman optical activity of a photoreceptor protein under pre-resonance and resonance conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi, S., Hara, M., Shingae, T., Kumauchi, M., Hoff, W. D., Unno, M.
    • 学会等名
      The 6th Joint Seminar between Saga University and Liaoning University
    • 発表場所
      佐賀
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evidence for the presence of K and L intermediates in proteorhodopsin revealed by transient resonance Raman spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Yamaryo, H., Tajitsu, S., Tamogami, J., Fujisawa, T., Kamo, N., Unno, M.
    • 学会等名
      The 6th Joint Seminar between Saga University and Liaoning University
    • 発表場所
      佐賀
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental detection of the intrinsic difference in Raman optical activity of a photoreceptor protein under pre-resonance and resonance conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi, S., Hara, M., Shingae, T., Kumauchi, M., Hoff, W. D., Unno, M.
    • 学会等名
      12th Annual Research Symposium in Biological Sciences
    • 発表場所
      Oklahoma
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 過渡共鳴ラマン分光法を用いたプロテオロドプシン光反応初期中間体の解析2015

    • 著者名/発表者名
      山領 春輝、田実 真一、田母神 淳、加茂 直樹、海野 雅司
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Refinements of the Active Site Structures in Photoreceptor Proteins by Raman Optical Activity2015

    • 著者名/発表者名
      Masashi Unno
    • 学会等名
      15th International Conference on Chiroptical Spectroscopy
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 過渡共鳴ラマン分光法を用いたプロテオロドプシン初期中間体の解析2015

    • 著者名/発表者名
      山領 春輝、田実 真一、田母神 淳、加茂 直樹、海野 雅司
    • 学会等名
      九重分子科学セミナー2015
    • 発表場所
      九重
    • 年月日
      2015-07-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Active Site Structures of Heme Proteins Studied by Raman Optical Activity2015

    • 著者名/発表者名
      T. Shingaea, M. Unno
    • 学会等名
      "Metals in Biology” in Wako
    • 発表場所
      和光
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring the active site structure of photoreceptor proteins by Raman optical activity2015

    • 著者名/発表者名
      Masashi Unno
    • 学会等名
      APS March Meeting 2015
    • 発表場所
      San Antonio, TX, USA
    • 年月日
      2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Near-Infrared Raman Optical Activity Probes the Active Site Structure of Photoreceptor Proteins2015

    • 著者名/発表者名
      Masashi Unno
    • 学会等名
      Departmental Seminar, Department of Biochemistry & Molecular Biology, Oklahoma State University
    • 発表場所
      Stillwater, OK, USA
    • 年月日
      2015-02-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Active Site Structure of Photoactive Yellow protin with a Locked Chromophore Analoge Revealed by Near-Infrared Raman Optical Activity2014

    • 著者名/発表者名
      Takahito Shingae, Kensuke Kubota, Nicole D. Foster, Masato Kumauchi, Wouter D. Hoff, Masashi Unno
    • 学会等名
      The 9th Saga University-Daegu University Joint Seminar
    • 発表場所
      佐賀
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Near-Infrared Raman Optical Activity of Photoactive Yellow Protein with a Locked Chromophore Analogue Analyzed by Quantum Chemical Calculations and Molecular Dynamics Simulations2014

    • 著者名/発表者名
      Shojiro Haraguchi, Takahito Shingae, Masato Kumauchi, Wouter D. Hoff, Masashi Unno
    • 学会等名
      The 9th Saga University-Daegu University Joint Seminar
    • 発表場所
      佐賀
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子動力学計算と量子化学計算を用いた環状ジペプチドのラマン円偏光二色性スペクトルの解析2014

    • 著者名/発表者名
      ○海野雅司,浦郷寛康,菅虎雄,兒玉浩明
    • 学会等名
      第37回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      佐賀
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造揺らぎを考慮して光受容タンパク質のラマン円偏光二色性スペクトルを解析する2014

    • 著者名/発表者名
      ○原口 翔次郎,古賀 菜月, 新ヶ江 貴仁, 熊内 雅人, Wouter D. HOFF, 海野 雅司
    • 学会等名
      第37回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      佐賀
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Raman Optical Activity of Peptides and Photoreceptor Proteins Analyzed by Quantum Chemical Calculations Combined with Molecular Dynamics Simulations2014

    • 著者名/発表者名
      Masashi Unno
    • 学会等名
      Fourth International Conference on Vibrational Optical Activity
    • 発表場所
      Baoding, China
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Active Site Structure of Photoactive Yellow protin with a Locked Chromophore Analoge Revealed by Near-Infrared Raman Optical Activity2014

    • 著者名/発表者名
      Takahito Shingae, Kensuke Kubota, Nicole D. Foster, Masato Kumauchi, Wouter D. Hoff, Masashi Unno
    • 学会等名
      Fourth International Conference on Vibrational Optical Activity
    • 発表場所
      Baoding, China
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Near-Infrared Raman Optical Activity of Photoactive Yellow Protein with a Locked Chromophore Analogue Analyzed by Quantum Chemical Calculations and Molecular Dynamics Simulations2014

    • 著者名/発表者名
      Shojiro Haraguchi, Takahito Shingae, Masato Kumauchi, Wouter D. Hoff, Masashi Unno
    • 学会等名
      Fourth International Conference on Vibrational Optical Activity
    • 発表場所
      Baoding, China
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 共鳴ラマン分光法によるシアノバクテリオクロームRcaE発色団のプロトン化状態の解明2014

    • 著者名/発表者名
      ○小副川 晋介、広瀬 侑、池内昌彦、海野雅司
    • 学会等名
      九重分光学関連夏季セミナー2014
    • 発表場所
      九重
    • 年月日
      2014-07-25 – 2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] 生命の辞典、共鳴ラマン光学法2016

    • 著者名/発表者名
      海野雅司
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 佐賀大学 海野-藤澤研究室

    • URL

      http://biophysics.chem.saga-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 佐賀大学 海野-藤澤研究室

    • URL

      http://biophysics.chem.saga-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 佐賀大学海野研究室ホームページ

    • URL

      http://biophysics.chem.saga-u.ac.jp/unno-lab/homu.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-16  

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