研究課題
視物質ロドプシンは網膜視細胞に存在する光受容膜蛋白質である。無脊椎動物のロドプシンは、脊椎動物のロドプシンとは対照的に光活性型アシッドメタ中間体が安定であり、また、生体内に普遍的に存在するGq型G蛋白質と共役するという特徴をもつ。研究代表者らはスルメイカのロドプシンについてX線結晶構造解析を行い、昨年度までに基底状態の立体構造を2.5A分解能で決定し、無脊椎動物型ロドプシンの機能を裏付ける特徴的な構造を解明した。今年度は光反応初期中間体であるバソロドプシンの結晶構造解析を目指し、イカロドプシン結晶中でバソ反応中間体を捕捉する条件を検討した。すなわち、液体窒素温度に冷却した結晶に対して、適当な波長の光を照射することで発色団レチナールの光異性化を促した。その結果、青色光照射によりバソ反応中間体(全トランス型) と、橙色光照射によりロドプシン(11-cis型) とイソロドプシン(9-cis型) の混合状態とを可逆的に生成することに成功した。ロドプシンとイソロドプシンの存在比率は照射する光の波長で制御可能であり、バソ反応中間体とイソロドプシンのそれぞれを結晶中で効率良く捕捉できる条件を見出すことができた。バソ反応中間体についてはX線回折実験を行い、回折条件の検討を行った。一方、130K以上で青色光照射によりバソ中間体からルミ中間体へと熱緩和し、160Kで効率よくルミ中間体を捕捉できる条件を見出した。
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