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2023 年度 実績報告書

ラマン光学活性を利用したタンパク質反応サイトの立体構造変化の追跡

研究課題

研究課題/領域番号 21K04997
研究機関佐賀大学

研究代表者

藤澤 知績  佐賀大学, 理工学部, 准教授 (60633493)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード低温ラマン光学活性分光 / 光受容タンパク質
研究実績の概要

最終年度において、低温ラマン分光法を用いて種々の光受容体の反応中間体の計測を進めると同時に、これらの中間体を対象をしたラマン光学活性測定装置の開発を継続して行った。昨年度まで、低温ラマン測定の対象としたのは主に光駆動型のイオンポンプ等として働く微生物型ロドプシンや青色光センサーとして知られる光活性イエロータンパク質であったが、最終年度では動物型ロドプシンやシアノバクテリオクロムといった光受容体へと測定対象を広げた。シアノバクテリオクロムはテトラピロール発色団を結合した光受容体であり、この構造自由度の大きな発色団の解析には良質な振動スペクトルの取得が必要とされる。低温ラマン分光法によってシアノバクテリオクロムの一種であるRcaEの光反応中間体に対して、シグナル・ノイズ比の高いラマンスペクトルを取得可能であること示した。また、得られたスペクトルに基づいてRcaEの機能発現における分子機構を調査した。
上記の光受容タンパク質群の光反応中間体を対象とした低温ラマン光学活性装置の開発においては、液体窒素冷却型のクライオスタットを組み込んだラマン光学活性装置を製作し、実際に微生物型ロドプシン等の光受容タンパク質の中間体の測定を実施した。低温下で捕捉した初期中間体のラマン光学活性スペクトルに偽信号が含まれていないか、あるいは電子円二色性スペクトルとの整合性が取れるかといった観点から、得られたデータの信頼性を検討した。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] オクラホマ州立大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      オクラホマ州立大学
  • [国際共同研究] チェコ科学アカデミー(チェコ)

    • 国名
      チェコ
    • 外国機関名
      チェコ科学アカデミー
  • [雑誌論文] Near-Infrared Excited Raman Optical Activity as a Tool to Uncover Active Sites of Photoreceptor Proteins2024

    • 著者名/発表者名
      T. Fujisawa, M. Unno
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 128 ページ: 2228-2235

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.4c00094

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Configurational Changes of Retinal Schiff Base during Membrane Na+ Transport by a Sodium Pumping Rhodopsin2024

    • 著者名/発表者名
      T. Fujisawa, K. Kinoue, R. Seike, T. Kikukawa, M. Unno
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 15 ページ: 1993-1998

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.3c03435

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Vibrations in Chiral Europium Complexes Revealed by Near-Infrared Raman Optical Activity2024

    • 著者名/発表者名
      T. Wu, P. Bour, T. Fujisawa, M. Unno
    • 雑誌名

      Advanced Science

      巻: 11 ページ: 2305521

    • DOI

      10.1002/advs.202305521

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spectroscopic Validation of Crystallographic Structures of a Protein Active Site by Chiroptical Spectroscopy2023

    • 著者名/発表者名
      T. Fujisawa, T. Shingae, J. Ren, S. Haraguchi, T. Hanamoto, W. D. Hoff, M. Unno
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 14 ページ: 9304-9309

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.3c01954

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Raman Optical Activity of Retinal Chromophore in Sensory Rhodopsin II2023

    • 著者名/発表者名
      K. Nishikawa, R. Kuroiwa, J. Tamogami, M. Unno, T. Fujisawa
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 127 ページ: 7244-7250

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.3c02391

    • 査読あり
  • [学会発表] Raman optical activity spectroscopy of biological photoreceptors2024

    • 著者名/発表者名
      Tomotsumi Fujisawa
    • 学会等名
      24th East Asian Workshop on Chemical Dynamics (EAWCD 2024)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Structure and Heterogeneity of Retinal Chromophore in Chloride Pump Rhodopsins Revealed by Raman Optical Activity2023

    • 著者名/発表者名
      Masashi Unno, Masaiku Ohya, Takashi Kikukawa, Junpei Matsuo, Takashi Tsukamoto, Ryota Nagaura, Tomotsumi Fujisawa
    • 学会等名
      第61回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] Configurational change of retinal Schiff base chromophore in a sodium pump rhodopsin2023

    • 著者名/発表者名
      Tomotsumi Fujisawa, Kouta Kinoue, Ryouhei Seike, Takashi Kikukawa, Masashi Unno
    • 学会等名
      第61回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] Structural analysis of the blue-absorbing form of blue/orange cyanobacteriochrome by Raman spectroscopy2023

    • 著者名/発表者名
      Ryoka Seto, Masako Hamada, Yuu Hirose, Tomotsumi Fujisawa, Masashi Unno
    • 学会等名
      第61回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] Role of Lys261 in Cyanobacteriochrome RcaE Studied by Mutagenesis and Raman Spectroscopy2023

    • 著者名/発表者名
      Taisei Koga, Masako Hamada, Yuu Hirose, Tomotsumi Fujisawa, Masashi Unno
    • 学会等名
      第61回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] Low-temperature spectroscopy of photoactive yellow protein from Rhodospirillum centenum2023

    • 著者名/発表者名
      Kirari Ogata, Tomotsumi Fujisawa, Wouter D Hoff, Masashi Unno
    • 学会等名
      第61回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] ラマン光学活性分光法を用いた センサリーロドプシンⅡの発色団コンフォメーションの研究2023

    • 著者名/発表者名
      藤澤知績,西川航平,黒岩亮介,田母神淳,海野雅司
    • 学会等名
      第45回溶液化学シンポジウム
  • [学会発表] 低温ラマン分光法による Photoactive Yellow Proteinの L中間体の構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      川崎翔太,藤澤知績, 海野雅司, Wouter D. Hoff
    • 学会等名
      第45回溶液化学シンポジウム
  • [学会発表] Photoconversion mechanism of a green/red cyanobacteriochrome based on its molecular structure2023

    • 著者名/発表者名
      Tomotsumi Fujisawa
    • 学会等名
      15th International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors in Photosynthetic Organisms
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cryogenic Raman study of photoconversion from green to red absorbing state of the cyanobacteriochrome RcaE2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Jyojima, Masako Hamada, Yuu Hirose, Masashi Unno, Tomotsumi Fujisawa
    • 学会等名
      15th International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors in Photosynthetic Organisms
    • 国際学会
  • [学会発表] クライオ時間分解ラマン分光法によるナトリウムポンプロドプシンの研究: O中間体における発色団構造変化2023

    • 著者名/発表者名
      藤澤知績,木ノ上 晃汰,清家陵平,菊川 峰志,海野雅司
    • 学会等名
      第17回分子科学討論会
  • [学会発表] Cryogenic Raman study of primary photointermediate of photoactive yellow protein2023

    • 著者名/発表者名
      Tomotsumi Fujisawa, Daisuke Shiga, Akihiro Baba, Wouter D. Hoff, Masashi Unno
    • 学会等名
      8th Asian Spectroscopy Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Raman optical activity spectroscopy for measuring chromophore conformations in biological photoreceptors2023

    • 著者名/発表者名
      Tomotsumi Fujisawa
    • 学会等名
      3rd Q-PIT photofunction integration symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 佐賀大学 海野-藤澤研究室

    • URL

      http://biophysics.chem.saga-u.ac.jp/unno-lab/homu.html

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公開日: 2024-12-25  

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