【研究分野】物理化学

【研究領域課題番号】26410017 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

振動分光 / 生物物理 / 光受容タンパク質 / 量子化学計算 / 分子分光学 / 生物物理学 / 国際研究者交流 / 国際研究者交流（米国）

【研究成果の概要】

本研究の大きな目的は申請者らが開発してきたラマン円偏光二色性分光装置の更なる高感度化と、生命科学における重要課題への適用である。本手法は円二色性分光（いわゆるCD）のラマン分光版で、通常のラマン分光に比べて極めて多くの構造情報を提供する。特に溶液中では平面構造の分子がタンパク質中ではキラルな非平面構造になることに注目し、活性中心である補欠分子の構造的な歪みを検出できることを示してきた。特に、本研究では分子動力学計算と量子化学計算を用いたスペクトル解析法を確立することができた。また光受容タンパク質の応用に関しては、その励起波長依存性に関して顕著な成果を得ることができた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)

【研究分野】物理化学

【研究領域課題番号】23550019 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

分子分光 / 振動分光 / 生物物理 / 光受容タンパク質 / 量子化学計算 / 国際研究者交流（米国） / 分子分光学 / 生物物理学 / 国際情報交流（米国）

【研究成果の概要】

本研究の大きな目的は申請者らが開発してきたラマン円偏光二色性分光装置を高感度化し、これをさまざまな系に応用してその有用性を実証することである。本手法は円二色性分光のラマン分光版で、通常のラマン分光に比べて極めて多くの構造情報を提供する。特に、本研究では近赤外光励起のラマン円偏光二色性分光法をさまざまな光受容タンパク質に応用し、発色団の捻れ構造に関する微細な情報が得られることを明らかにした。最近、発色団分子の捻れなどの構造的な歪みが酵素活性等に重要であることを示唆する研究が報告されてきており、本手法はタンパク質の機能を分子構造レベルで解明するうえで極めて重要な情報を与えると期待された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2011 - 2013

【配分額】5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)

【研究分野】生物物理・化学物理

【研究領域課題番号】19204042 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生物物理 / ナノマシン / 表面・界面物性 / 放射線・X線・粒子線 / 生体分子 / 蛋白質水和 / 蛋白質結晶学 / 湿度制御 / 光受容蛋白質 / 脱炭酸酵素 / 分子動力学計算 / 脱水素酵素 / 受容体蛋白質

【研究成果の概要】

蛋白質結晶周辺の湿度を変化させ、結晶内のバルク水量を非破壊・可逆的に制御可能な装置の開発を進め、湿潤空気流量300~450ml/minで相対湿度20~96%rhの範囲で実験を行うことが可能な装置とその実験手順を確立し各種蛋白質結晶に適用した。サブゼロ温度領域で蛋白質のダイナミクスを探る実験、種々の蛋白質結晶についての構造解析、分子動力学計算を通じた蛋白質の運動と水和構造変化の相関解析も実施した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】36,010千円 (直接経費: 27,700千円、間接経費: 8,310千円)