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2013 Fiscal Year Annual Research Report

無脊椎動物の視覚情報変換・伝達の構造基盤

Research Project

Project/Area Number 24370043
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

村上 緑  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20324387)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 神山 勉  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30170210)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsロドプシン / 光受容 / X線結晶構造解析
Research Abstract

非脊椎動物型ロドプシンの代表例としてイカロドプシンを対象に結晶構造解析を進め、これまでに4状態(暗順応状態、バソ中間体、ルミ中間体、イソロドプシン)の構造を求め、光吸収によりイカロドプシンに惹起される構造変化からウシロドプシンとは大きく異なることを見出した。 本研究ではこれまでの研究をさらに発展させ視覚系の情報伝達分子まで対象を広げ、光信号変換から情報伝達まで非脊椎動物型視覚系シグナリング分子の作動機構の解明を目指している。
本年度は、昨年度得られた暗順応状態の結晶から状態遷移させたオプシン結晶を全トランスレチナールを含んだ母液に浸潤させメタ状態結晶を作成し、このメタ状態がpH依存的なアシッドメタ状態とアルカリメタ状態の2状態間の平衡状態にあることを見出した。そこで、様々なpH溶液へと置換し顕微分光測定を行いそれぞれの状態の占有確率を見積もることが出来た。また、信号伝達分子の精製条件を調整し、精製した信号伝達分子とロドプシンとの複合体形成実験を行った。イカロドプシンは信号伝達分子と活性化状態でなくても結合しているとも考えられる結果もあるので、複合体形成の有無を確認する実験を整えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

複数の実験計画を平行して遂行しており、第二、第三の計画で良い兆しが得られつつあるので。

Strategy for Future Research Activity

昨年度までに得られた結果に基づいて、各状態の結晶化および構造解析を進める

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

双子出産の産休明けの4月から半年程度は保育園への送迎や通院などで予想以上に時間が取られその時間分の研究を持ち越したため
技術補佐員を雇用する

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Crystal structure of deltarhodopsin-3 from Haloterrigena thermotolerans2013

    • Author(s)
      Zhang J, Mizuno K, Murata Y, Koide H, Murakami M, Ihara K, Kouyama T
    • Journal Title

      Proteins

      Volume: 81 Pages: 1585-1592

    • DOI

      10.1002/prot.24316

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 発色団を導入したイカロドプシン結晶の吸光特性2014

    • Author(s)
      村上緑,神山勉
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      平塚
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] X-ray structural analysis of the N photoreaction intermediate of halorhodopsin in complex with bromide ions2014

    • Author(s)
      H Kawaguchi, T Nakanishi, H Kubo, K Ihara, M Murakami, T Kouyama
    • Organizer
      The IGER International Symposium on Science of Molecular Assembly and Biomolecular Systems 2014
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20140312-20140313
  • [Presentation] Investigation of a pre-crystallization solution of octopus rhodopsin by cryo-electron microscopy2014

    • Author(s)
      Shinji UYAMA, Katsuhide MIZUNO, Youko NAKAMURA, Toshiaki GOTO, Midori MURAKAMI, Tsutomu KOUYAMA
    • Organizer
      The IGER International Symposium on Science of Molecular Assembly and Biomolecular Systems 2014
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20140312-20140313
  • [Presentation] Observation of bacteriorhodopsin crystal structure by freeze fracture atomic force microscopy2014

    • Author(s)
      Naoto KUGA,Toshiaki GOTO, Tsutomu KOUYAMA
    • Organizer
      The IGER International Symposium on Science of Molecular Assembly and Biomolecular Systems 2014
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20140312-20140313
  • [Presentation] ハロロドプシン-臭素イオン複合体のN光反応中間体のX線結晶構造解析2013

    • Author(s)
      川口春樹,中西太市,久保宏樹,井原邦夫村上緑,神山勉
    • Organizer
      日本生物物理学会第51回年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20131028-20131030
  • [Presentation] Trapping the photoactive form of squid rhodopsin in the P62 crytal2013

    • Author(s)
      村上緑,神山勉
    • Organizer
      日本生物物理学会第51回年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20131028-20131030
  • [Presentation] フリーズフラクチャー原子間力顕微鏡によるバクテリオロドプシンの3次元結晶の観察2013

    • Author(s)
      久我直登,五藤俊明,神山勉
    • Organizer
      日本生物物理学会第51回年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20131028-20131030
  • [Presentation] Crystal structure of cruxrhodopsin-3 from Haloarcula vallismortis2013

    • Author(s)
      S. K. Chan, T. Kitajima, M. Murakami, K. Ihara, T. Kouyama
    • Organizer
      日本生物物理学会第51回年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20131028-20131030
  • [Presentation] ロドプシン群蛋白質の光誘起構造変化に関するX線結晶解析2013

    • Author(s)
      神山勉
    • Organizer
      日本生物物理学会第51回年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20131028-20131030

URL: 

Published: 2015-05-28  

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