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2015 年度 実施状況報告書

非選択励起多周波混合パルスEPR法によるタンパク質の構造解明

研究課題

研究課題/領域番号 26620003
研究機関名古屋大学

研究代表者

三野 広幸  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70300902)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードEPR / ELDOR / 多周波共鳴
研究実績の概要

本研究では新しいパルスEPR法として非選択励起多周波混合を開発し、この手法をタンパク質一般に適用しうる汎用測定法とすることを目的とし、次の2点を目指している。①これまで困難であった低濃度での生物試料のパルスEPRでの測定を実現可能にする。②現在普及しているPELDOR,ESEEMなど様々なEPR手法においてこの手法を適用し有効性を評価する。
【多周波混合用マイクロ波ブリッジの制作】
本研究では多周波のマイクロ波を導入を行っているが、導入し、EPRブリッジ内部に組み込んだマイクロ波素子により装置及び測定系の安定性に問題のでることがわかっている。 そのため、本年度は導入するマイクロ波の数を減らし、マイクロ波発生装置を安定性のよい機器に交換した。安定な2台のマイクロ波外部発振器をEPRブリッジ外部よりミキサーを通して導入することにより、マイクロ波源を合計3つに絞り込んで、装置の安定性を高めた上での研究をすすめた。
【生物試料への応用】
新しい手法は広くタンパク質研究に用いて応用可能であることを実証する。 そのため個別の問題を解決する。本年度は低濃度での光化学系Ⅱタンパク質複合体の測定を行うことができている。 多周波数のマイクロ波を使ったPELDOR信号を測定できている。ただし、当初の見積もりよりは低いため原因を明らかにするためにさらに研究を進めている。 また、並行して時計タンパクKaiBへの多周波EPR適用もすすめている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

測定系については改良を行いながら進めている。 試料系に関しては順調にすすんでいる。

今後の研究の推進方策

外部マイクロ波発振器の安定性に問題があるため、より安定性の高い設備に交換し研究を進める。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Proton matrix ENDOR studies on Ca2+-depleted and Sr2+-substituted Mn cluster in photosystem II2015

    • 著者名/発表者名
      Nagashima,H., Nakajima, Y., Shen, J-R. and Mino, H.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem

      巻: 290 ページ: 28166-28174

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.675496

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Location of the High-Affinity Mn2+ Site in Photosystem II Detected by PELDOR2015

    • 著者名/発表者名
      Asada, M and Mino, H.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B.

      巻: 119 ページ: 10139-10144

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.5b0994

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Ca2+除去したマンガンクラスターの高酸化状態スピン構造2015

    • 著者名/発表者名
      酒井貴弘、長嶋宏樹、松下仁美、三野広幸
    • 学会等名
      第54回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-11-02 – 2015-11-04
  • [学会発表] 光化学系II表在性サブユニットPsbP結合位置の解析2015

    • 著者名/発表者名
      浅田瑞枝、西村大志、佐藤文彦、伊福健太郎、三野広幸
    • 学会等名
      電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-11-02 – 2015-11-04
  • [学会発表] プロトンENDORによるアンモニア分子のMnクラスターへの結合サイトの同定2015

    • 著者名/発表者名
      長嶋宏樹, 三野広幸
    • 学会等名
      第54回電子スピンサイエンス学会年会,
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-11-02 – 2015-11-04
  • [学会発表] ENDOR studies on biochemical modification on calcium site of the Mn cluster in photosystem II2015

    • 著者名/発表者名
      長嶋宏樹, 中島芳樹, 沈建仁, 三野広幸
    • 学会等名
      第53回生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [学会発表] PELDOR study on the high-affinity Mn(II) site of photoactivation of photosystem II2015

    • 著者名/発表者名
      浅田瑞枝、三野広幸
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [学会発表] パルスELDOR法を用いた光化学系II Mnクラスターの光活性化におけるMn2+親和サイトの位置決定2015

    • 著者名/発表者名
      浅田瑞枝,三野広幸
    • 学会等名
      第19回ESRフォーラム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-07-24 – 2015-07-24
  • [学会発表] ENDOR Studies on the Hydrogen-Bonding Network Surrounding Mn Cluster"2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Nagashima, and Hiroyuki Mino
    • 学会等名
      理研シンポジウム: 生体金属科学
    • 発表場所
      理化学研究所(和光)
    • 年月日
      2015-06-16 – 2015-06-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Local structure and function of oxygen-evolving complex in photosystem II investigated by Electron Spin Resonance2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Mino, Wataru Koinuma, Hiroki Nagashima, Takahiro Sakai, Mizue Asada
    • 学会等名
      The 3nd Awaji International workshop on Electron Spin Science and Technology
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai. Hyogo
    • 年月日
      2015-06-14 – 2015-06-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Position of the Mn(II) binding site at the initial step of photoactivation of photosystem II studied by PELDOR2015

    • 著者名/発表者名
      Mizue Asada, Hiroyuki Mino
    • 学会等名
      The 3nd Awaji International workshop on Electron Spin Science and Technology
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai. Hyogo
    • 年月日
      2015-06-14 – 2015-06-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 光合成のエネルギー変換と物質変換2015

    • 著者名/発表者名
      三野 広幸
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      化学同人

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公開日: 2017-01-06  

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