| 研究領域 | 高速分子動画法によるタンパク質非平衡状態構造解析と分子制御への応用 |
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| 研究課題/領域番号 |
22H04755
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
片山 哲郎 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 助教 (80592360)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 過渡吸収顕微鏡 / 励起エネルギー移動 / 反応ダイナミクス / 単一たんぱく質結晶 / 顕微過渡吸収分光 / 励起状態ダイナミクス / 電子移動反応 / 超高速分光 / 生体試料 / 単一結晶 / 励起エネルギー移動反応 / 単一微結晶計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、三次元に分子の配列した生体分子内の、同種分子を含む励起状態、電荷分離状態の局所的な選択的観測を微弱光パルスにより非破壊で可能とする方法論を開発し、生体試料結晶の電子移動反応の未解明な部分を明らかにする。多くの生体分子系は同種の色素をタンパク質内に含むが、高速分光を用いた場合、同種分子間のエネルギーや電子伝達にはスペクトルでは判別がつかず、その反応経路の因子を明らかにすることはできない。その反応経路を時間分解偏光解消実験を用いて解明する。
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| 研究実績の概要 |
多くの生体分子系は同種の色素をタンパク質内に含む。高速分光を用いた場合、同種分子間のエネルギーや電子伝達にはスペクトルでは判別がつかず、その反応経路の因子を明らかにすることはできない。そこで本研究は、三次元に分子を配列した生体分子内の、同種分子を含む励起状態、電荷分離状態の局所的な選択的観測を可能とする方法論を開発し、生体たんぱく質反応において未解明な部分を明らかにすることを目的とした。
結晶試料の吸光度の偏光依存性を示す描画手法に極座標プロットがある。この極座標プロットにより、三次元的に高度に配置された分子の局所的な吸収成分を、特性吸収波長と遷移モーメントの違いから議論することが出来る。結晶において複数のエネルギーの電子遷移が、複数のモーメントで存在する場合、偏光軸毎に吸収の異方性が変わる。この異方性値はそのダイナミクスとともに定量的に計測、解析することができる。したがって、信号の異方性値を解析することにより、電子移動反応、エネルギー移動反応を理解することができる。本研究では二年間でこの吸収の異方性解消を観測する、時間分解異方性解消実験手法を過渡吸収分光法に取り入れ、過渡吸光度の異方性の時間変化をスペクトルで計測し、その波長依存性を明らかにすることで、三次元構造を有するタンパク質内の局所的な分子を選択的に時間分解観測する装置を開発し、光合成エネルギー伝達系タンパク質結晶に応用した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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