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時間分解ホールバーニング分光法による蛋白質構造の揺らぎと蛋白質内部の水分子の効果を観測

研究報告コード R013000008
掲載日 2003年10月1日
研究者
  • 柴田 穣
研究者所属機関
  • (財)レーザー技術総合研究所
研究機関
  • (財)レーザー技術総合研究所
報告名称 時間分解ホールバーニング分光法による蛋白質構造の揺らぎと蛋白質内部の水分子の効果を観測
報告概要 水溶液中の蛋白質の構造は従来考えられていた以上に柔軟で,揺らぎの大きなものである。特にナノ秒からミリ秒の時間領域に起こっている蛋白質の構造揺らぎの重要性を指摘した。時間分解ホールバーニング分光法は,これまであまり明らかにされていないこの時間領域での蛋白質ダイナミックスを観測するのに,好都合な実験手段である。ここでは,亜鉛置換ミオグロビンにおける時間分解ホールバーニング法で測定された,ホールスペクトルのピーク位置の時間変化を研究し,何らかの構造揺らぎがスペクトルの時間変化を引き起こし,コンフォメーション間の揺らぎと強く関係していること,またそれに対する蛋白質内部の水分子の効果が明らかとなった。このような構造揺らぎは,酵素蛋白質にとっても,重要な要素であるはずで,今後とも酵素分子にホールバーニング法を適用し,機能に重要な揺らぎの様子を明らかにしたい。
研究分野
  • 電解質水溶液
  • 高分子溶液の理論
  • 分子構造
  • 生物学的機能
関連発表論文 (1)Solvent Effects on Conformational Dynamics of Zn-Substituted Myoglobin Observed by Time-Resolved Hole-Burning, Yutaka Shibata, Atusi Kurita, and Takashi Kushida, Biochemistry, 38, 1789-1801 (1999).
(2)Conformational Fluctuation of Native-like and Molten-Globule-like Cytochrome c Observed by Time-Resolved Hole-burning, Yutaka Shibata, and Takashi Kushida, Biochemistry, 38, 1802-1810 (1999).
(3)Ultrafast Electron Transfer and Energy Relaxation Dynamics from Higher Excited State of Porphyrin-Imide Supermolecule Systems Studied by Femtosecond Fluorescence measurement, Yutaka Shibata, Haik Chosrowjan, Noboru Mataga, Naoya Yoshida, and Atuhiro Osuka, J. Lumin., 87-89, 757-759 (2000).
(4)Time-domain observation of conformational fluctuation of protein by time-resolved hole-burning spectroscopy, Yutaka Shibata, Science Progress, 83, 193-208 (2000).
(5)時間分解ホールバーニング分光法による蛋白質構造揺らぎの時間領域観測,柴田穣,生物物理,40,331-335(2000).
(6)Time-Resolved Hole-burning Study on Myoglobin: Fluctuation of Restricted Water within Distal Pocket, Yutaka Shibata, Haruto Ishikawa, Satoshi Takahashi, and Isao Morishima, Biophys. J, in press (2000).
研究制度
  • さきがけ研究21、「状態と変革」領域/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 柴田 穣. 時間分解ホールバーニング分光法による蛋白質構造の揺らぎの時間領域観測. 「さきがけ研究21」研究報告会「状態と変革」領域 講演要旨集(研究期間1997-2000),2000. p.8 - 9.

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