Mechanism of magnetic field recognition in blue light receptor Cryptochrome

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K21293
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Biological physics/Chemical physics/Soft matter physics; Biophysics
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: Zikihara Kazunori 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (90458000)
• Research Collaborator: NOGUCHI SATORU 大阪府立大学, 理学系研究科, 教授 ; NOGUCHI SATORU 大阪府立大学, 理学系研究科, 名誉教授 ; KATSURA HITOMI 大阪府立大学, 研究推進課 管理運営グループ ; TODO TAKESHI 大阪大学, 医学系研究科, 教授 ; ISHIKAWA TOMOKO 大阪大学, 医学系研究科, 助教
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: クリプトクロム / 生物磁気センサー / 光有機電子移動反応 / ラジカル形成 / 磁気特性測定装置（MPMS3）

Outline of Final Research Achievements

In this study, using a blue light receptor "cryptochrome" hypothesized as a light-dependent magnetic sensor protein, we tried the measuring of the magnetism generation associated with blue light irradiation by Magnetic Property Measurement System (MPMS 3).
Protein solution of zebrafish-derived cryptochrome “Zf_Cry-DASH” was irradiated by blue-light LED, and the measurement of the detecting the magnetization generation of the radical state formed along with the photoreaction was performed using MPMS3. As a result, it has not yet reached the detection of MPMS3 signal showing magnetic properties at present, and it is considered that further study of measurement conditions is necessary.

Free Research Field

生物物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、光依存の磁気センサータンパク質として仮説が立てられている青色光受容体「クリプトクロム」を用いて、青色光照射に伴う磁気の発生を磁気特性測定装置（MPMS3）により測定することを試みた。
渡り鳥や回遊魚が地球規模の移動を迷うことなく実行することは、私たち驚かせるとともに興味を引き立てる現象である。それらの生物は地磁気を認識しているという考え方が一般的にあり、磁気センサータンパク質が存在するという仮説が報告されていた。しかしながら、未だにその真偽やメカニズムは謎に包まれていたため、本研究により少しでも知見が得られれば大きなインパクトがあることが期待された。