| 研究課題/領域番号 |
18K14658
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
塚本 卓 北海道大学, 先端生命科学研究院, 助教 (30744271)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 光受容体 / ロドプシン / イオンチャネル / イオンポンプ / 構造変化 / 速度論的解析 / 機能変換 |
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| 研究成果の概要 |
微生物の光受容タンパク質・ロドプシンのうち、アニオンポンプ型およびアニオンチャネル型ロドプシンをモデルとして、「ポンプ」と「チャネル」という異なる輸送方式を決定する要因を解明することを目的に、研究を行った。本研究を通して、主にアニオンチャネル型ロドプシンについて、新規分子の探索およびイオン輸送機構を詳しく調査した。これに先立ち、簡便なイオン輸送活性測定法を開発した。これにより、多数の検体を簡単に調べることができ、その中から特徴的な機能をもつ分子を発見した。また、アニオンチャネル型ロドプシンのイオン結合性や、塩濃度によって変化する機能メカニズムを明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
生物物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
微生物の光受容体タンパク質・ロドプシンは、共通のタンパク質構造と活性化反応をもつにもかかわらず、『ポンプ』と『チャネル』という全く異なる方式で基質イオンを輸送する。それぞれの輸送機構はよく理解されてきたが、輸送方式を決定する要因は明らかではない。これを解明するためには、アミノ酸変異によるポンプ⇔チャネル相互機能変換が有効である。
本研究は、ポンプをポンプたらしめる、チャネルをチャネルたらしめるロドプシンの精巧な動作原理の理解につながる。本研究成果を応用し、オプトジェネティクス（光による神経細胞活動の操作技術）に利用可能な分子開発に展開できる。
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