計測手法の開発

急速溶液交換法

　全反射赤外分光法を活用することで、イオンや生理活性物質に対する膜タンパク質の応答を解析することが盛んに行われています[1-3]。これまでV型 ATPaseやKcsAといったイオン輸送タンパク質やイオンチャネルに対する計測により、イオン-タンパク質間相互作用の詳細を明らかにしてきました。 しかしながら、このような計測手法は、光で反応を開始できる光誘起時間分解計測とは異なり、通常では時分割計測が難しいものとされてきました。我々は、急速に溶液を混合するストップトフロー法を改良することにより、ミリ秒程度での時分割計測を目指して、新規計測系の構築を行っています[4]。

ハロロドプシンへの硝酸イオン結合過程の時間分解計測

急速溶液交換装置の模式図と写真

 

参考文献

1. Y. Kitade, Y. Furutani, N. Kamo and H. Kandori, “Proton Release Group of pharaonis Phoborhodopsin Revealed by ATR-FTIR Spectroscopy”, Biochemistry 48,1596-1603 (2009)
2. Y. Furutani, H. Shimizu, Y. Asai, T. Fukuda, S. Oiki and H. Kandori, “ATR-FTIR Spectroscopy Revealed the Different Vibrational Modes of the Selectivity Filter Interacting with K+ and Na+ in the Open and Collapsed Conformations of the KcsA Potassium Channel”, J. Phys. Chem. Lett. 3, 3806-10 (2012)
3. Y. Furutani, T. Murata and H. Kandori, “Sodium or Lithium Ion-Binding-Induced Structural Changes in the K-ring of V-ATPase from Enterococcus hirae Revealed by ATR-FTIR Spectroscopy”, J. Am. Chem. Soc. 133, 2860-3 (2011)
4. Y. Furutani, T. Kimura and K. Okamoto, “Development of a Rapid Buffer-Exchange System for Time-Resolved ATR-FTIR Spectroscopy with the Step-Scan Mode”, BIOPHYSICS, 9, 123-129 (2013)