2段階励起過渡回折格子法の開発と情報伝達タンパク質の光反応機構の解明と制御

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21770165
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 井上 圭一 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90467001)
• 研究協力者: 須藤 雄気 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (10452202)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 光受容タンパク質 / 過渡回折格子法

研究概要

過渡回折格子法を用い、真正細菌Salinibacter ruber由来の細胞の走光性を引き起こすための光受容タンパク質、Sensory Rhodopsin Iの光反応ダイナミクスを調べた。その結果これまで知られていなかった中間体の存在を明らかにした。そしてさらにそれぞれの中間体のエンタルピーを決定することにも成功し、それらが塩化物イオンの結合によって大きく影響を受けることを突き止めた。

研究成果

• [雑誌論文] Spectrally Silent Intermediates during the Photochemical Reactions of Salinibacter Sensory Rhodopsin I (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Inoue、Yuki Sudo、Michi Homma、Hideki Kandori
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B 112巻 ページ: 2542-2547
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chimeric Microbial Rhodopsins Containing the Third Cytoplasmic Loop of Bovine Rhodopsin (2010)
  • 著者名/発表者名: Aya Nakatsuma、Takahiro Yamashita、Kengo Sasaki、Akira Kawanabe、Keiichi Inoue、Yuji Furutani、Yoshinori Shichida、Hideki Kandori
  • 雑誌名: Biophysical.Journal 100 ページ: 1874-1882
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual Emission Caused by Ring Inversion Isomerization of a 4-Methyl-2-pyridyl-pyrimidine Copper(I) Complex (2010)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Nishikawa、Kuniharu Nomoto、Shoko Kume、Keiichi Inoue、Makoto Sakai、Masaaki Fujii、Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 132 ページ: 9579-9581
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infrared Imaging of an A549 Cultured Cell by a Vibrational Sum-frequency Generation Detected Infrared Super-resolution Microscope (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kogure、Keiichi Inoue、Tsutomu Ohmori、Miya Ishihara、Makoto Kikuchi、Masaaki Fujii、Makoto Sakai
  • 雑誌名: Optics Express 18 ページ: 13402-13406
  • 査読あり
• [雑誌論文] 蛍光検出を利用した赤外超解像顕微鏡法によるA549細胞の測定(Infrared Super-Resolution Imaging of a Single A549 Cell by Fluorescence Detection) (2010)
  • 著者名/発表者名: 大森努、井上圭一、酒井誠、藤井正明、石原美弥、菊地眞
  • 雑誌名: 日本レーザー医学会誌 30 ページ: 435-440
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Non-scanning VSFG detected IR Super-resolution Microscope and its Application to Biological Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Inoue、Masaaki Fujii、Makoto Sakai、
  • 雑誌名: Applied Spectroscopy 64 ページ: 275-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic studies of a sensory rhodopsin I homologue from the archaeon Haloarcula vallismortis (2010)
  • 著者名/発表者名: Jin Yagasaki、Daisuke Suzuki、Kunio Ihara、Keiichi Inoue、Takashi Kikukawa、Makoto Sakai、Masaaki Fujii、Michio Homma、Hideki Kandori、Yuki Sudo
  • 雑誌名: Biochemistry 49 ページ: 1183-1190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visible-super-resolution Infrared Microscopy Using Saturated Transient Fluorescence Detected Infrared Spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Nandor Bokor、Keiichi Inoue、Satoshi Kogure、Masaaki Fujii、Makoto Sakai
  • 雑誌名: Optics Communications 283 ページ: 509-514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a Signaling Complex Composed of Sensory Rhodopsin I and Its Cognate Transducer Protein from the Eubacterium Salinibacter ruber (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuki Sudo、Akiko Okada、Daisuke Suzuki、Keiichi Inoue、Hiroki Irieda、Makoto Sakai、Masaaki Fujii、Yuji Furutani、Hideki Kandori、Michio Homma
  • 雑誌名: Biochemistry 48 ページ: 10136-10145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-point-separation in a Sub-micron Nonscanning IR Super-resolution Microscope Based on Transient Fluorescence Detected IR Spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Inoue、Nandor Bokor、Satoshi Kogure、Masaaki Fujii、Makoto Sakai
  • 雑誌名: Virtual Journal for Biomedical Optics 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-point-separation in a Sub-micron Nonscanning IR Super-resolution Microscope Based on Transient Fluorescence Detected IR Spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Inoue、Nandor Bokor、Satoshi Kogure、Masaaki Fujii、Makoto Sakai
  • 雑誌名: Optics Express 17 ページ: 12013-12018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Chloride Ion Binding on the Photochemical Properties of Salinibacter Sensory Rhodopsin I (2009)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Suzuki、Yuji Furutani、Keiichi Inoue、Takashi Kikukawa、Makoto Sakai、Masaaki Fujii、Hideki Kandori、Michio Homma、Yuki Sudo
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 392 ページ: 48-62
  • 査読あり
• [学会発表] 全反射赤外分光によるSalinibacterセンサリーロドプシンIの塩化物イオン結合サイトの構造研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Inoue, Yuki Sudo, Michio Homma, Hideki Kandori,
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 分光学的手法による生体π空間の制御機構解明と新機能の開拓-過渡回折格子法を用いたダイナミクス研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上圭一、神取秀樹
  • 学会等名: 新学術領域研究「高次π空間の創発と機能開発」第5回公開シンポジウム
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] Development of a vibrational sum-frequency generation detected IR super-resolution microscope and its application to cells (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上圭一, 小暮聡, 菊地克也, 藤井正明, 酒井誠
  • 学会等名: The December, 18, 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] IR imaging of living cells by a vibrational sum-frequency generation detected IR super-resolution microscope (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Inoue, Satoshi Kogure, Katsuya Kikuchi, Masaaki Fujii, Makoto Sakai,
  • 学会等名: The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Study on the photo-reaction cycle of Salinibacter ruber Sensory rhodopsin I (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Inoue, Yuki Sudo, Michio Homma, Hideki Kandori
  • 学会等名: The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] 特定領域研究「高次系分子科学」時間分解分光法によるミクロからマクロにおよぶタンパク質の反応ダイナミクスの理解 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上圭一
  • 学会等名: 第4回公開シンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] 見えないものを見る分光学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上圭一
  • 学会等名: 名古屋工業大学第1回化学公開セミナー
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] Dynamic conformational change of sensory rhodopsin II and transducer studied by transient grating method (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Inoue
  • 学会等名: International Conference on Recent Frontiers in Applied Spectroscopy (ICORFAS-2010)
  • 発表場所: Tamil Nadu, India
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] ウシロドプシンの細胞質側第3ループを含む光駆動プロトンポンプの性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐々木賢吾、山下高廣、中妻亜弥、井上圭一、七田芳則、神取秀樹
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] 過渡回折格子法によるbacteriorhodopsinの光反応ダイナミクスの研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上圭一、寺嶋正秀、神取秀樹
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] ロドプシン/古細菌型ロドプシンキメラタンパク質を用いたGタンパク質活性化機構の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上圭一、佐々木賢吾、中妻亜弥、山下高廣、七田芳則、神取秀樹
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 分子拡散過程で観るアナベナセンサリーロドプシンの蛋白質間相互作用ダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 近藤正人、井上圭一、佐々木純、John L.Spudich、寺嶋正秀
  • 学会等名: 2010年光化学討論会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Transient grating studies on photo-reaction dynamics of archeal rhodopsin (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Inoue
  • 学会等名: Prof.Mathies Laboratory in University of California Berkeley
  • 発表場所: Berkeley, USA
  • 年月日: 2010-08-06
• [学会発表] Spectrally Silent Process and Conformational Change on Activated State of Salinibacter Sensory Rhodopsin I (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kogure, Keiichi Inoue, Katsuya Kikuchi, Kana Kitatsugu, Masaaki Fujii, Makoto Sakai,
  • 学会等名: 14th International Conference on Retinal Proteins
  • 発表場所: Santa Cruz, California, USA
  • 年月日: 2010-08-06
• [学会発表] 時間分解分光法によるミクロからマクロにおよぶタンパク質の反応ダイナミクスの理解 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上圭一
  • 学会等名: 特定領域研究「高次系分子科学」第5回班会議
  • 発表場所: 淡路
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 2波長レーザー分光法を用いた赤外超解像顕微鏡の開発と細胞の赤外分光測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上圭一
  • 学会等名: 日本分光学会先端レーザー分光部会 第5回先端的レーザー分光の若手シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] HAMPドメインの構造変化ダイナミクス:センサリーロドプシンII-トランスデューサータンパク質 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上圭一、寺嶋正秀
  • 学会等名: 第47回日本生物物理学会年会 シンポジウム「膜蛋白質の立体構造ダイナミクス解析の最前線」
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2009-11-01
• [学会発表] 振動和周波発生赤外超解像顕微鏡の開発と細胞への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上圭一、小暮聡、菊地克也、藤井正明、酒井誠
  • 学会等名: 第47回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] VSFG検出赤外超解像顕微鏡を用いた生きた細胞の赤外イメージング (2009)
  • 著者名/発表者名: 小暮聡、井上圭一、菊地克也、藤井正明、酒井誠
  • 学会等名: 第47回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] 振動和周波(VSFG)赤外超解像顕微鏡の開発と細胞内構造の赤外分光イメージング (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上圭一、小暮聡、菊地克也、藤井正明、酒井誠
  • 学会等名: 第3回分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] 振動和周波赤外超解像顕微鏡を用いた生細胞の赤外分光イメージング (2009)
  • 著者名/発表者名: 小暮聡, 井上圭一、菊地克也、藤井正明、酒井誠
  • 学会等名: 第3回分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-22
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.ach.nitech.ac.jp/~physchem/kandori/index_j.html