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2016 年度 実績報告書

長い共役系を有するレチナール様発色団による新規チャンネルロドプシンの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26450146
研究機関神戸薬科大学

研究代表者

和田 昭盛  神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (80158683)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードチャネルロドプシン / 発色団 / 共役系 / ケミカルバイオロジー / チャネルロドプシン
研究実績の概要

A1アルデヒドの4位に二重結合を2個導入したアナログおよびA2アルデヒドの1位に二重結合を1個導入して共役系をより伸長させたアナログを、タンパク質オプシンと結合するかどうかを検討したところいずれもタンパク質中にとりこまれ、新たなチャネルロドプシン(ChR)アナログが生成した。発色団自身のUVスペクトルにおけるλmaxは、A1レチナールよりも 50~60 nmと大きく長波長シフトしているものの、新規ChRのλmaxは、天然のものに比べわずか 10~15 nm長波長シフトしているだけであった。この理由について現在コンピューターを用いて発色団とタンパク質のアミノ酸残基との相互作用について検討している。
A2アルデヒドの側鎖部分に二重結合を一つ導入したアナログから得られた新規ChRのUVスペクトルの特徴は、吸収極大の長波長シフトとともにブロードバンド化することであった。このプロードバンド化の原因が側鎖あるいはシクロヘキサン環内の二重結合のどちらの影響が大きいのかを解明するため、新規アナログとしてA1レチナールの側鎖に二重結合を一個多くしたアナログを3種類合成した。またA1あるいはA2アルデヒドの側鎖に二重結合を2個導入したアナログ化合物も合成した。今後、タンパク質オプシンと結合するかどうかを検討しλmaxあるいは1/2λmaxの吸収波長がどのようにシフトするか、更には発色団とタンパク質との相互作用について検証する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Alternative Formation of Red-Shifted Channelrhodopsins: Noncovalent Incorporation with Retinal-Based Enamine-Type Schiff Bases and Mutated Channelopsin2017

    • 著者名/発表者名
      Okitsu, T.; Matsuyama, T.; Yamashita, T.; Ishizuka, T.; Yawo, H.; Imamoto, Y.; Shichida, Y.; Wada, A.
    • 雑誌名

      Chem. Pharm. Bull.

      巻: 65 ページ: 356-358

    • DOI

      10.1248/cpb.c17-00054

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Solid-State Nuclear Magnetic Resonance Structural Study of the Retinal-Binding Pocket in Sodium Ion Pump Rhodopsin2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeta, A.; Ito, S.; Inoue, K.; Okitsu, T.; Wada, A.; Kandori, H.; Kawamura, I.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 56 ページ: 543-550

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.6b00999

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Convergent Synthesis of Dronedarone, an Antiarrhythmic Agent2016

    • 著者名/発表者名
      Okitsu, T.; Ogasahara, M.; Wada, A.
    • 雑誌名

      Chem. Pharm. Bull.

      巻: 64 ページ: 1149-1153

    • DOI

      10.1248/cpb.c16-00237

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modulation of thermal noise and spectral sensitivity in Lake Baikal cottoid fish rhodopsins2016

    • 著者名/発表者名
      Luk, H. L.; Bhattacharyya, N.; Montisci, F.; Morrow, J. M.; Melaccio, F.; Wada, A.; Sheves, M.; Fanelli, F.; Chang, B. S. W.; Olivucci, M.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 6 ページ: 38425

    • DOI

      10.1038/srep38425

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anti-Oxidative Activity of Mytiloxanthin, a Metabolite of Fucoxanthin in Shellfish and Tunicates2016

    • 著者名/発表者名
      Maoka, T.; Nishino, A.; Yasui, H.; Yamano, Y.; Wada, A.
    • 雑誌名

      Mar. Drugs

      巻: 14 ページ: 93

    • DOI

      10.3390/md14050093

    • 査読あり
  • [学会発表] レチナール環構造に共役系を導入したアナログの合成とタンパク質オプシンとの相互作用2016

    • 著者名/発表者名
      和田昭盛、山野由美子、沖津貴志、山下高廣、今元泰、七田芳則
    • 学会等名
      日本レチノイド研究会第27学術集会
    • 発表場所
      町田
    • 年月日
      2016-10-22
  • [学会発表] 共役したクロメン環を有するレチナールアナログの合成研究2016

    • 著者名/発表者名
      神崎さくら子、石井菜紬子、沖津貴志、和田昭盛
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第68回大会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2016-06-18

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公開日: 2018-01-16  

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