| 研究課題/領域番号 |
18K05037
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
藤澤 知績 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (60633493)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 光受容タンパク質 / ラマン光学活性 / 低温生物学 |
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| 研究実績の概要 |
光受容タンパク質は外部刺激としての光をタンパク質動作に変換して種々の機能を発揮するタンパク質群であり、その分子メカニズムの解明には立体構造情報が必須となる。特に光受容タンパク質の場合、内部の色素分子の光反応を利用して機能を発現するため、色素を内包する反応サイト（活性部位）の構造情報が重要となる。本研究課題では、ラマン光学活性分光法を利用した光受容タンパク質の活性部位の計測によって、従来の分光手法ではほとんど観測ができなかった反応途中の色素の立体的構造の変化を詳細に明らかにすることを目的とする。今年度は、①バクテリアの光応答性タンパク質の光反応初期中間体を対象とした低温ラマン測定、および②光応答性タンパク質の反応始状態のラマン光学活性測定と量子化学計算による構造解析、を実施した。
研究①においては、光センサーとして知られる光活性イエロータンパク質と、光駆動型クロライドポンプとして働く微生物型ロドプシンの一種に対して、初期反応中間体の質の良いラマンスペクトルを計測することができた。微生物型ロドプシンの測定結果からイオンポンプ活性と初期中間体の構造との間に相関があることを見出した。これらの結果の一部を国際誌に公表した。また研究②においては、複数の新規な微生物型ロドプシンを対象として、反応始状態のラマン光学活性測定を実施した。測定した全ての対象で良好なラマン光学活性スペクトルを得ることに成功し、量子化学計算との比較によって活性部位の色素の立体構造を検討した。構造を特定できたものついて国内学会での発表を行った。
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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
本研究の柱である光受容タンパク質の反応中間体のラマン光学活性測定を実現するには、現在の低温下のラマン測定をラマン光学活性測定へと発展させる必要がある。今年度は、常温下で種々の光受容タンパク質の反応始状態の測定が実現できており、低温下のラマン測定においては多くの光受容タンパク質の初期中間体に対して良好なスペクトルデータを蓄積した。低温下のラマン光学活性測定が現実的な段階である。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在の低温ラマン測定装置に偏光素子、アクチュエーターを組み入れての光学系を拡張することで低温下のラマン光学活性測定を実施する。ラマン信号を最も強く観測できた微生物型ロドプシンの中間体を対象として実験を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
物品の購入による支出が予定したよりも少額であったため315,440円の余りが生じた。翌年度分の消耗品費として使用する計画である。
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