2015 年度研究成果報告書

遺伝子生物工学に基づくホタル生物発光の設計制御と定量計測

研究課題

研究課題/領域番号	26610081
研究種目	挑戦的萌芽研究
配分区分	基金
研究分野	物性Ⅰ
研究機関	東京大学
研究代表者	秋山英文東京大学, 物性研究所, 准教授 (40251491)
研究分担者	樋山みやび東京大学, 物性研究所, 研究員 (90399311)
研究期間 (年度)	2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード	生物発光 / 酵素 / ルシフェラーゼ / ルシフェリン / 分光
研究成果の概要	タンパク質酵素ルシフェラーゼ内の発光分子オキシルシフェリン近傍のアミノ酸残基を置換し、オキシルシフェリン近傍の電荷・極性・親／疎水性を変えた複数の試料について、生物発光の効率及びスペクトルの温度依存性・溶媒依存性などを定量的に測定した。実験系を青色領域にまで拡張し、遺伝子工学的手法を用いて生合成されたオワンクラゲの発光系であるイクオリンについて、量子収率を測定した。理論的に、時間依存密度汎関数計算、第一原理計算、タンパク質酵素の分子動力学計算など複数の理論的アプローチを進めた。
自由記述の分野	数物系科学