研究室

生物情報解析科学研究室

タンパク質の分子メカニズムの理解と有用なタンパク質の開発
研究テーマ
光受容タンパク質の機能発現機構の解明/有用な応用を目指した光受容タンパク質の機能修飾
研究キーワード

光受容タンパク質、光生物学、ロドプシン、膜タンパク質、イオンポンプ、膜輸送、トランスポータ, NMR, バイオミミクリー, SDGs

スタッフ

研究・教育内容

タンパク質は生命機能を持つソフトマターであり、細胞の中で実に巧妙に働いている分子機械である。タンパク質は、どのようにその構造を形成し、どのように構造を変化させ、どのように機能を導くのか?本研究室では、「光をエネルギー源として働くタンパク質(光受容タンパク質)」を主な研究対象にして、分光法や電気化学測定法を駆使しながら、時々刻々と変化するタンパク質の様子を原子レベルでとらえ、タンパク質の動作原理の解明に取り組んでいる。得られた知見をもとに、光受容タンパク質の機能を自由にデザインすることが究極の目標である。

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代表的な研究業績

Doi, Y., Watanabe, J., Nii, R., Tsukamoto, T., Demura, M., Sudo, Y., Kikukawa, T., Mutations conferring SO42− pumping ability on the cyanobacterial anion pump rhodopsin and the resultant unique features of the mutant, Sci. Rep. 12, 16422 (2022)

Sasaki, S., Tamogami, J., Nishiya, K., Demura, M., Kikukawa, T., Replaceability of Schiff base proton donors in light-driven proton pump rhodopsins, J. Biol. Chem. 297, 101013 (2021)

Kato, T., Tsukamoto, T., Demura, M., Kikukawa, T., Real-time identification of two substrate-binding intermediates for the light-driven sodium pump rhodopsin, J. Biol. Chem. 296, 100792 (2021)

Kikuchi, C., Kurane, H., Watanabe, T., Demura, M., Kikukawa, T., Tsukamoto, T., Preference of Proteomonas sulcata anion channelrhodopsin for NO3− revealed using a pH electrode method, Sci. Rep. 11, 7908 (2021)

Murabe, K., Tsukamoto, T., Aizawa, T., Demura, M., Kikukawa, T., Direct Detection of the Substrate Uptake and Release Reactions of the Light-Driven Sodium-Pump Rhodopsin, J. Am. Chem. Soc. 142: 16023-16030 (2020)

Iizuka, A., Kajimoto, K., Fujisawa, T., Tsukamoto, T., Aizawa, T., Kamo, N., Jung, KH, Unno, M., Demura, M., Kikukawa, T., Functional importance of the oligomer formation of the cyanobacterial H+ pump Gloeobacter rhodopsin, Sci. Rep. 9: 10711 (2019)

Tsukamoto, T., Kikuchi, C., Suzuki, H., Aizawa, T., Kikukawa, T., Demura, M., Implications for the impairment of the rapid channel closing of Proteomonas sulcata anion channelrhodopsin 1 at high Cl- concentrations, Sci. Rep., 8: 13445 (2018)

Hasemi, T., Kikukawa, T., Kamo, N., Demura, M., Characterization of a Cyanobacterial Chloride-Pumping Rhodopsin and its Conversion into a Proton Pump, J. Biol. Chem. 291: 355-362 (2016)

備考

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