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光開閉型イオンチャネルの機能解析と機能改変

2015.06.08

生体物理化学分野の須藤雄気教授は、光刺激に依存して電気信号を生み出すイオンチャネルについて、(1) 土井聡子さん（創薬科学科4年生）らと行った機能解析の成果を、『Photochemical & Photobiological Sciences』誌に、(2) 東京大学・濡木理教授らと行った機能改変の成果を、『Nature Communications』誌にそれぞれ発表しました。

近年、電気信号を光で操作可能な光開閉型陽イオンチャネル：チャネルロドプシンを利用し、脳神経回路網や記憶学習メカニズムを解明する試みが世界各国で盛んに進められています。
須藤教授らは、操作の主役となるチャネルロドプシンについて、(1) 微生物での大量発現系を構築し、変異体を用いた解析から、タンパク質末端部位の機能・構造面での重要性を明らかにするとともに、(2) 青色光に応答する分子をデザインし、神経の興奮および抑制の多波長制御を実現しました。
本研究成果は、脳神経活動の理解に、光操作ツールの解析・改変の観点から貢献するものと考えられます。

雑誌名：Photochemical & Photobiological Sciences, in press (2015)
題　名：Structural and functional roles of the N- and C-terminal extended modules in Channelrhodopsin-1
著　者：Satoko Doi, Arisa Mori, Takashi Tsukamoto, Louisa Reissig, Kunio Ihara & *Yuki Sudo

雑誌名：Nature Communications 6, 7177 (2015)
題　名：Atomistic design of microbial opsin-based blue-shifted optogenetics tools
著　者：Hideaki E. Kato, Motoshi Kamiya, Seiya Sugo, Jumpei Ito, Reiya Taniguchi, Ayaka Orito, Kunio Hirata, Ayumu Inutsuka, Akihiro Yamanaka, Andrés D. Maturana, Ryuichiro Ishitani, Yuki Sudo, *Shigehiko Hayashi & *Osamu Nureki

（掲載日：2015年6月8日）
（お問い合わせ：生体物理化学分野　須藤　雄気）