超高強度コヒーレントテラヘルツ光による生体高分子コンフォメーション制御への挑戦

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H03891
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 光工学・光量子科学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 野竹 孝志 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 研究員 (70413995)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: タンパク質

研究成果の概要

タンパク質は生命活動を維持する為に極めて重要な役割を担っているが、タンパク質が発現する生体機能はペプチド結合ではなく、3次元的な立体構造（コンフォメーション）に強く依存する。タンパク質がコンフォメーションを形成・変化させる際には巨視的な協同運動である、低周波振動モードが関与していると考えられている。本研究では高強度コヒーレントテラヘルツ光による低周波振動モードの強励振による制御を目指した。
アルブミンタンパクに対して高強度テラヘルツ光を照射し、蛍光及び円偏光二色性計測によりコンフォメーション変化を調べた結果、初期実験においてその変化を示唆するデータが得られた。今後より厳密な検証に取り組む。

自由記述の分野

テラヘルツ光学

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質のコンフォメーションは、タンパク質が発現する固有の生体機能と直接関係しており、極めて重要な研究対象である。本研究が成功すれば、アルツハイマーや筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病などのコンフォメーション病と呼ばれる様々な神経性難病の原因究明や治療法の開発に役立つ事は間違いない。更に、タンパク質のコンフォメーション状態と機能の関係理解の深化や、全く新しい機能を有するタンパク質の開発等にも貢献すると考えられ、医療や生命科学の分野に革新的な成果をもたらす事が期待できる。