| 研究領域 | 揺らぎが機能を決める生命分子の科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
23107715
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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 |
理工系
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
今元 泰 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80263200)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | システイン / HD交換反応 / 構造変化 / ロドプシン / 赤外分光 |
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| 研究実績の概要 |
代表的なG蛋白質共役型受容体であるロドプシン（網膜の光センサー蛋白質）の任意の部位にシステイン残基を導入し、その側鎖のH/D交換反応から構造揺らぎを検出することを試みた。システイン側鎖のH/D交換は、フーリエ変換赤外分光法（FTIR）で検出した。システイン残基のSH基に由来する振動モードは2525-2585cm-1という比較的狭い領域に見られるが、この領域では蛋白質の他の振動モードの寄与が小さいため、低いバックグラウンドで高精度の測定が可能であると期待された。そこで、発色団近傍のAla117、およびThr118をCysに置換したロドプシン変異体を作成した。これらを組み込んだリポソームを乾燥させ、H2Oの水蒸気で水和後、FTIR測定に用いた。80Kで光照射することにより、バソ中間体と暗状態の差FTIRスペクトルを測定した。発色団の異性化にともなってCys117とCys118の周辺には環境変化が起こるため、Cysに由来するSHモードの変化が観測された。
次に、D2Oで一定時間水和した試料を用いて同様の測定を行った。SH基の振動バンドはH/D交換によって大きく変化するため、2525cm-1から2585cm-1までの波数領域から消失する。A117Cでは、ほぼ完全にシグナルが消失したのに対して、T118では45%程度が残存していた。これらの実験では、暗状態ロドプシンを重水和したため、これらの違いは暗状態のH/D交換速度の違いを反映していると考えられる。しかしながら、暗状態の結晶構造（1U19）から予測される溶媒露出表面積は、117位よりも118位の方が大きいので、この差は単に露出面積だけではなく、構造揺らぎを反映していることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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