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本研究は、蛋白質分子同士のダイナミックな情報伝達過程を生理的な温度でかつ微量の試料を用いて測定することを目指し、近年の技術革新がめざましいCCDカメラを検出器部分に利用した分光光度計の開発を行った。その結果、従来の単チャンネル型のおよそ1万倍(10ミリ秒)の時間分解能を達成した。また、試料に入射するプローブ光の量を極力低く抑えることにより、ロドプシンに代表される光感受性の高い光受容蛋白質のスペクトルや光励起後に生じるスペクトル変化を、測定光による影響を最小限に押さえて測定することに成功した。さらに、ロドプシンとトランスデューシンとの相互作用過程を、生体に近い試料条件や温度条件においてリアルタイムで観測することに成功した。これらの観測において得られたデータのS/N比は、従来のスキャン型分光光度計と比しても遜色のないものであり、高時間分解分光光度計の開発という本研究の目的は達成された。本研究で開発した分光システムはまた、ミリ秒の時間分解能を持つ蛍光光度計としても利用可能である。すなわち、内在性のトリプトファン残基をプローブとすることで、特別な発色団を分子内に含まない蛋白質の構造変化のキネティクスの観測にも用いることができる。実際、本研究においては、ロドプシンから発色団が抜け出す過程を観測することに成功した。今後、これら2つの測光機能を駆使したより詳細な測定により、生理的条件下での蛋白質のふるまいについて多くの情報が得られると期待される。
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