13■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■所 属：応用化学・生命工学系■専門分野：光生物学、ゲノム生物学■学 位：博士（理学）（東京大学）■所属学会：日本ゲノム微生物学会、日本光合成学会、日本植物生理学会、 日本生物物理学会、日本微生物生態学会、日本植物学会実は水素イオンの重要性が発見されたのは、ちょっとした実験のミスがきっかけでした。緩衝液のpHを間違えて入れてしまった結果、光スイッチタンパク質溶液の色が変わったため、水素イオンとの関連性に偶然気づくことができたのです。研究テーマ■職 名：准教授HIGHRESEARCHABILITY■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■信号のように色が変わる光スイッチタンパク質「シアノバクテリア」は光合成を行う原核生物です。シアノバクテリアは、周りに赤い光があれば、赤い光を吸収できるタンパク質を作り、反対に緑色の光があれば、緑色の光を吸収できるタンパク質を作ることによって、効率よく光合成を行います。このように、赤吸収モードと緑吸収モードを切り替えているのが、シアノバクテリアに備わっている光スイッチタンパク質です。このタンパク質は、緑色光と赤色光をあてると、信号のように色が変わります。このタンパク質の光を受容する仕組みを解き明かすための研究が行われています。光スイッチタンパク質の発見シアノバクテリアの光スイッチタンパク質は、ビリン色素という光を吸収する発色団と、それを保持するタンパク質の部分から構成されています。これまでの研究により、光が当たるとビリンの構造が変化して水素イオンが着脱し、それによってビリンの吸収する光の色が緑色光もしくは赤色光へと変化するのことがわかってきました。光スイッチタンパク質におけるユニークな構造光スイッチタンパク質の構造を調べるため、X線結晶構造解析を行ったところ、タンパク質の内部に水分子の通ることができる穴が空いていることがわかりました。このような構造はこれまでに報告例がなく「穴あきバケツ構造」と名付けられました。水素イオンがこの穴を通って出入りすることで、ビリンの吸収する光の色が変化すると考えらています。今後は、この穴の構造が光の照射によってどのように変化していくのか、詳細な解析が進められていくでしょう。広瀬 侑
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