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2016 年度 実績報告書

近赤外ラマン円偏光二色性分光法を用いて光受容タンパク質中間体の構造を明らかにする

研究課題

研究課題/領域番号 26410017
研究機関佐賀大学

研究代表者

海野 雅司  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50255428)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード分子分光学 / 生物物理学 / 振動分光 / 光受容タンパク質 / 国際研究者交流
研究実績の概要

本研究の大きな目的は申請者らが開発してきたラマン円偏光二色性分光装置の更なる高感度化と、生命科学における重要課題への適用である。本手法は円二色性分光(いわゆるCD)のラマン分光版で、通常のラマン分光に比べて極めて多くの構造情報を提供する。特に溶液中では平面構造の分子がタンパク質中ではキラルな非平面構造になることに注目し、活性中心である補欠分子の構造的な歪みを検出できることを示してきた。本研究では我々が開発した装置の飛躍的な性能向上を図るとともに、光受容タンパク質における中間体の構造解析に挑戦する。
平成28年度においては、青色光センサータンパク質のイエロープロテイン(Photoactive Yellow Protein)について、同位体標識した発色団を再構成した試料を合成し、そのラマン円偏光二色性スペクトルを測定した。その結果、発色団エチレン部位のC-H面外変角振動モードの帰属に成功した。またテトラアラニンの系についてラマン円偏光二色性スペクトルを測定した。さらに分子動力学計算と量子化学計算を併用した解析からスペクトルの解析を行い、主なバンドの帰属に成功した。またシアノバクテリアと呼ばれる光合成をする微生物において、光合成系タンパク質の保護機能をもったオレンジ・カロテノイドタンパク質について、暗状態と光反応中間体のラマン円偏光二色性スペクトルを測定することに成功した。その結果、このタンパク質の光反応機構を明らかにすることができた。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Oklahoma State University/Michigan State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Oklahoma State University/Michigan State University
  • [国際共同研究] RMIT University(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      RMIT University
  • [雑誌論文] Raman Optical Activity of Tetra-alanine in the Poly(L-proline) II Type Peptide Conformation2017

    • 著者名/発表者名
      Furuta, M., Fujisawa, T., Urago, H., Eguchi, T., Shingae, T., Takahashi, S., Blanch, E. W., Unno, M.
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 19 ページ: 2078-2086

    • DOI

      10.1039/C6CP07828A

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ラマン光学活性分光法2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤知績、海野雅司
    • 雑誌名

      分光研究

      巻: 65 ページ: 218-231

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ラマン分光法の有田焼評価への活用2016

    • 著者名/発表者名
      松尾英之、海野雅司
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 51 ページ: 550-552

  • [学会発表] 紫外共鳴ラマン分光法を用いたシアノバクテリオクロムRcaEの光変換機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉 亘平、小副川 晋介、広瀬 侑、藤澤 知績、池内 昌彦、海野 雅司
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会 (2017)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] Assignment of Raman Optical Activity Spectra of Photoactive Yellow Protein by Isotopic Labeling2017

    • 著者名/発表者名
      HARAGUCHI, Shojiro; SHINGAE, Takahito; KASAI, Noritaka; KUMAUCHI, Masato; FUJISAWA, Tomotsumi; HANAMOTO, Takeshi; HOFF, Wouter D.; UNNO, Masashi
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会 (2017)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] Searching for anhamonic low frequency mode in green fluorescent protein2017

    • 著者名/発表者名
      FUJISAWA, Tomotsumi; UNNO, Masashi
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会 (2017)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] Chromophore conformation in active site of orange carotenoid protein from Raman optical activity spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Tomotsumi Fujisawa、Masashi Unno、Ryan L. Leverenz、Cheryl A. Kerfeld
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-27
  • [学会発表] 同位体標識試料を用いた BLUF ドメインの水素結合環境の解明2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nagai, Tatsuya Iwata, Shota Ito, Mineo Iseki, Masakatsu Watanabe, Masashi Unno, Shinya Kitagawa, Hideki Kandori
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-27
  • [学会発表] Raman Optical Activity of Photoreceptor Proteins under Pre-resonance and Resonance Conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Masashi Unno
    • 学会等名
      Fifth International Conference on Vibrational Optical Activity
    • 発表場所
      Antwerp, Belgium
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chromophore conformation in active site of orange carotenoid protein from Raman optical activity2016

    • 著者名/発表者名
      Tomotsumi Fujisawa、Ryan L. Leverenz、Cheryl A. Kerfeld、Masashi Unno
    • 学会等名
      Fifth International Conference on Vibrational Optical Activity
    • 発表場所
      Antwerp, Belgium
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoactive Yellow Protein発色団の面外方向への歪みに敏感なC-H面外変角振動モードの帰属2016

    • 著者名/発表者名
      原口 翔次郎、新ヶ江 貴仁、笠井 紀貴、熊内 雅人、藤澤 知績、花本 猛士、Wouter D. Hoff、海野 雅司
    • 学会等名
      九重分子科学セミナー2016
    • 発表場所
      大分
    • 年月日
      2016-09-02 – 2016-09-03
  • [学会発表] 紫外共鳴ラマン分光法によるシアノバクテリオクロムRcaEの光変換機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      渡邉 亘平、小副川 晋介、広瀬 侑、藤澤 知績、池内 昌彦、海野 雅司
    • 学会等名
      九重分子科学セミナー2016
    • 発表場所
      大分
    • 年月日
      2016-09-02 – 2016-09-03
  • [学会発表] ラマン光学活性に基づくオレンジカロテノイドタンパク質の活性部位における発色団の立体構造変化2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤知績、Ryan L. Leverenz、Cheryl A. Kerfeld、海野雅司
    • 学会等名
      第 43 回 生体分子科学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-06-24 – 2016-06-25
  • [学会発表] ラマン円偏光二色性分光を用いた色素タンパク質の構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      海野雅司
    • 学会等名
      第四回 分子設計研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-06-11 – 2016-06-11
    • 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/

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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