| 研究概要 |
本研究では近年,新たに発見された古細菌型ロドプシンに対して系統的な赤外分光を行い,光がどのようにエネルギーや情報へと変換されるのか,そのメカニズムを明らかにすることを目指している。特に,我々が世界をリードしてきた既知の古細菌ロドプシン(ポンプのバクテリオロドプシン,ハロロドプシン,センサーのフォボロドプシンなど)の赤外分光との比較を徹底的に行い,ロドプシンが機能する際の構造変化について統一的な原理を見出すことを目指す。具体的な測定対象としては,真正細菌や真核生物に見出されたロドプシンを考えているが,本年度はProteorhodopsin(PR),Anabaena Sensory Rhodopsin(ASR)などに対して以下の成果を得た。
海洋性バクテリアのプロトンポンプ蛋白質であるPRに対して赤外分光解析を行ったところ,特異的な水素結合構造が機能発現に重要な役割を担っていることを明らかにした。一方、光駆動ポンプとしてエネルギー変換を実現する古細菌型のロドプシンだけでなく,光情報変換を担うASRの光反応を低温可視分光法により検討した。その結果,100%のフォトクロミズム反応が実現していることを明らかにした。プロトンポンプを行うロドプシンは100%の光サイクル反応,フォトクロミックセンサーであるロドプシンには100%のフォトクロミズム反応が起こっており,構造は類似しているにも関わらず,機能のため光反応が最適化されていることがわかった。
古細菌型ロドプシンやその他の光受容蛋白質に対する成果も含め,2007年に11編の原著論文を世に出すことができた。また,平成19年度には15件の招待講演を含む46件の学会発表を行った。
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