| 研究課題/領域番号 |
16K07317
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
村上 緑 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (20324387)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ロドプシン / GPCR / 双安定性光活性化 |
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| 研究実績の概要 |
無脊椎動物ロドプシンの双安定性光活性化の分子機構を調べることを目標としてイカロドプシンを対象に結晶構造解析を進め、これまでに低温トラップ法により5状態(暗順応状態、バソ中間体、ルミ中間体、イソロドプシン、LM中間体）の構造を求めてきた。本課題では光反応産物の構造解析、および全反応過程の動的構造解析を計画している。今年度は光産物であるメタロドプシンの構造解析に進展があった。
光を照射したロドプシン膜試料に対し結晶化を行い、暗順応状態の結晶化条件と同様高塩濃度溶液を用いて、酸性型メタ状態が100％生成するpH条件下で六方晶結晶を得た。放射光施設において回折実験を行いデータセットを収集し決定した3.6A分解能構造に基づき、光産物の構造機能連関解解析を行い以下のような結果を得た。
1)微絨毛膜内において光活性化状態は1か月以上にわたり安定に存在する、2)結晶中で480nm付近に吸収極大波長をもつ、3)全体構造は暗順応状態とほぼ変わらない閉じたヘリックス構造をもつ、4)発色団レチナールはβイオノン環をやや回転させ6-s-トランス構造をもつ、5)βイオノン環の回転にともない周囲の芳香環残基が動く、6)ポリエン鎖が細胞質側に大きく動く、7)膜貫通ヘリックス3が細胞質側にやや動くことでヘリックス6とやや離れ、細胞質表面DRYモチーフのヘリックス3-6間塩橋が外れGq蛋白質結合部位が出現する、8)レチナールシッフ塩基はTyr111と水素結合し周囲の極性残基による水素結合網により対イオンGlu180とゆるく相互作用している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
いくつかの研究計画を挙げたが、困難が伴い時間を要すると思われる構造決定ができ構造機能連関解析まで進んだのは大きな進歩であった。
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| 今後の研究の推進方策 |
他の研究計画について共同研究体制を強力にして成果までこぎつきたい
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| 次年度使用額が生じた理由 |
主に結晶化実験に携わる技術補佐員の人件費として使用する。
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