1999 年度実績報告書

蛋白質の不可逆的な構造変化を解析するための時間分解赤外分光器の開発

研究課題

研究課題/領域番号	10358016
研究機関	京都大学
研究代表者	神取秀樹京都大学, 大学院・理学研究科, 講師 (70202033)
研究分担者	中野辰彦日本バイオラッドラボラトリーズ株式会社, 分析機器, 課長茂木立志東京大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90219965)
キーワード	赤外分光 / ステップスキャン法 / 時間分解法 / バクテリオロドプシン / オキシデース / レーザー / ダイナミクス / 不可逆過程
研究概要	本研究においては、蛋白質の構造変化を記述するための一般的なツールとして赤外分光法を位置付けるために、不可逆的な反応が測定可能な時間分解の赤外分光器を開発することを目指している。そのために民間企業の研究部門に所属する研究者(Bio-Rad社;中野)を含む有機的な研究体制を組織し、特に「繰り返し反応」の測定に限定されてきた時間分解FTIR法を「不可逆(シングルターンオーバ)反応」に発展的に応用するために不可欠な測定系を開発する。そして本システムを用いて、分子ポンプとして働く大腸菌末端酸化酵素の微細構造変化のダイナミクスを分担者(茂木)と共に追跡し、この反応に関与するアミノ酸残基を同定することによって反応機構を明らかにする。本年度は、ステップスキャン時間分解赤外分光器と赤外顕微鏡を組み合わせた装置を作製し、京都大学に設置、その評価を行ったところ、ステージの駆動に伴う振動がシステムに影響を及ぼすことがわかった。そこで現在、振動その他の影響を考慮しながらシステムの最適化を行っている。一方、大腸菌末端酸化酵素のダイナミクスに関して、光還元による蛋白質の構造変化をbd型とbo型のそれぞれについて測定し、ユニークな変化を明らかにした。特にbo型については、変異蛋白質の測定も併せて行い、酸化還元に伴う構造変化の部位を同定した。

研究成果
(12件)

すべてその他

すべて文献書誌 (12件)

[文献書誌] Yamazaki, Y.: "Fourier Transform Infrared Studies on Conformation Changes of bd-type Ubiquinol Oxidase from Escherichia coli upon Photoreduction of the Redox Metal Center"J. Biochem.. 125. 1131-1136 (1999)
[文献書誌] Chon, Y.S.: "Existence of Two L Photoinfermediates of Halorbodopsin from Halobacterium salinarum, Different in their Protein and Water FTIR Bands"Biochemistry. 38. 9449-9455 (1999)
[文献書誌] Yamazaki, Y.: "Effects of Amino Acid Substifotions on Redox-induced Lonformational Changes of the Escherichia coli bo-type Ubigumol Oxidase Revealed by Fourier-transform infrared Spectroscopy"J. Biochem.. 126. 194-199 (1999)
[文献書誌] Kandori, H.: "Structural Change of Threonine 89 upon Photoisomerization in Bacterior-hodopsin as Revealed by Polarized FTIR Spectroscopy"Biochemistry. 38. 9676-9683 (1999)
[文献書誌] Imamoto, Y.: "Anion Binding Effect to Iodopsin Studied by Low-Temperature FTIR Spectroscopy"Biochemistry. 38. 11749-11754 (1999)
[文献書誌] Kandori, H.: "Local and Distant Protein Structural Changes upon Photoisomerization of the Retinal in Bacteriorhodopsin"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. (印刷中). (2000)
[文献書誌] Kandori, H: "Role of Internal Water Molecules in Bacteriorhodopsin"Biochem. Biophys. Acta. (印刷中). (2000)
[文献書誌] 茂木立志: "バクテリオロドプシンの結晶構造とプロトン輸送機構"蛋白質核酸酵素. 44. 51-57 (1999)
[文献書誌] 山崎洋一: "バクテリオロドプシン:光エネルギーを利用するプロトンポンプ"シリーズ・ニューバイオフィジックスII「ポンプとトランスポーター」. (印刷中). (2000)
[文献書誌] 神取秀樹: "ロドプシンの超高速ダイナミクス"季刊化学総説「超高速化学ダイナミクス」. (印刷中). (2000)
[文献書誌] 神取秀樹: "バクテリオロドプシンの光エネルギー変換"日本物理学会編「生命力のみなもと」. (印刷中). (2000)
[文献書誌] 神取秀樹: "バクテリオロドプシン:地上最小のイオンポンプ"日本生化学会編「バイオサイエンスの新世紀:第7巻生体膜のエネルギー装置」. (印刷中). (2000)

1999 年度 実績報告書

蛋白質の不可逆的な構造変化を解析するための時間分解赤外分光器の開発

研究代表者

神取 秀樹 京都大学, 大学院・理学研究科, 講師 (70202033)

研究成果

[文献書誌] Yamazaki, Y.: "Fourier Transform Infrared Studies on Conformation Changes of bd-type Ubiquinol Oxidase from Escherichia coli upon Photoreduction of the Redox Metal Center"J. Biochem.. 125. 1131-1136 (1999)

[文献書誌] Chon, Y.S.: "Existence of Two L Photoinfermediates of Halorbodopsin from Halobacterium salinarum, Different in their Protein and Water FTIR Bands"Biochemistry. 38. 9449-9455 (1999)

[文献書誌] Yamazaki, Y.: "Effects of Amino Acid Substifotions on Redox-induced Lonformational Changes of the Escherichia coli bo-type Ubigumol Oxidase Revealed by Fourier-transform infrared Spectroscopy"J. Biochem.. 126. 194-199 (1999)

[文献書誌] Kandori, H.: "Structural Change of Threonine 89 upon Photoisomerization in Bacterior-hodopsin as Revealed by Polarized FTIR Spectroscopy"Biochemistry. 38. 9676-9683 (1999)

[文献書誌] Imamoto, Y.: "Anion Binding Effect to Iodopsin Studied by Low-Temperature FTIR Spectroscopy"Biochemistry. 38. 11749-11754 (1999)

[文献書誌] Kandori, H.: "Local and Distant Protein Structural Changes upon Photoisomerization of the Retinal in Bacteriorhodopsin"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. (印刷中). (2000)

[文献書誌] Kandori, H: "Role of Internal Water Molecules in Bacteriorhodopsin"Biochem. Biophys. Acta. (印刷中). (2000)

[文献書誌] 茂木立志: "バクテリオロドプシンの結晶構造とプロトン輸送機構"蛋白質核酸酵素. 44. 51-57 (1999)

[文献書誌] 山崎洋一: "バクテリオロドプシン:光エネルギーを利用するプロトンポンプ"シリーズ・ニューバイオフィジックスII「ポンプとトランスポーター」. (印刷中). (2000)

[文献書誌] 神取秀樹: "ロドプシンの超高速ダイナミクス"季刊化学総説「超高速化学ダイナミクス」. (印刷中). (2000)

[文献書誌] 神取秀樹: "バクテリオロドプシンの光エネルギー変換"日本物理学会編「生命力のみなもと」. (印刷中). (2000)

[文献書誌] 神取秀樹: "バクテリオロドプシン:地上最小のイオンポンプ"日本生化学会編「バイオサイエンスの新世紀:第7巻 生体膜のエネルギー装置」. (印刷中). (2000)

1999 年度実績報告書

神取秀樹京都大学, 大学院・理学研究科, 講師 (70202033)

[文献書誌] 神取秀樹: "バクテリオロドプシン:地上最小のイオンポンプ"日本生化学会編「バイオサイエンスの新世紀:第7巻生体膜のエネルギー装置」. (印刷中). (2000)