著者
須藤 雄気 小島 慧一
出版者
一般社団法人 日本生物物理学会
雑誌
生物物理 (ISSN:05824052)
巻号頁・発行日
vol.60, no.4, pp.209-214, 2020 (Released:2020-07-29)
参考文献数
30
被引用文献数
1 1

One of the major topics in biophysics and physicobiology is to understand and utilize biological functions using various techniques. Rhodopsin is a photoreactive membrane-embedded protein that uses a retinal pigment (vitamin-A aldehyde) as a chromophore. By taking advantages of its photoreactivity, structure-function relationship of rhodopsins has been widely investigated with a variety of methods. Of note, recent rhodopsin research provided unexpected information regarding (i) wide distribution in various organisms, (ii) rich functional diversity and (iii) great potential for optogenetics. Here we review these three topics with future directions.
著者
須藤 雄気
出版者
公益社団法人 日本薬学会
雑誌
YAKUGAKU ZASSHI (ISSN:00316903)
巻号頁・発行日
vol.136, no.2, pp.185-189, 2016

Retinal proteins possess vitamin A aldehyde (retinal) as a chromophore within seven transmembrane α-helices. Visible light absorption of them triggers <i>trans-cis</i> photoisomerization of the retinal chromophore and induces structural changes in the protein moiety, resulting in a variety of biological functions such as vision, ion transportation, and photosensing. Environmental genomics revealed that retinal proteins are widely distributed through all three biological kingdoms, eukarya, bacteria, and archaea, indicating the biological significance of their light energy conversion. In addition to their biological aspect, retinal proteins have become a focus of interest in part because of applications for optogenetics. On the basis of our results and other findings, we highlight the recent progress in structural and functional studies on retinal proteins.<br>
著者
神取 秀樹 須藤 雄気 井上 圭一 岩田 達也 片山 耕大 山田 大智
出版者
名古屋工業大学
雑誌
新学術領域研究(研究領域提案型)
巻号頁・発行日
2013-06-28

多くの生体分子は共通の構造をもとに多彩な機能を演出している。本課題で我々は、ロドプシンやフラビンタンパク質などを対象として機能の発見・転換・創成をテーマに柔らかさと機能との関わりを研究した。その結果、内向きプロトンポンプや新規チャネルロドプシン、環状ヌクレオチドを光で分解する酵素ロドプシンなどの発見を報告した。一方、機能転換については、ロドプシンやDNA光回復酵素に対して限られた変異導入により機能転換に成功したが逆方向は成功せず、非対称な機能転換が明らかになった。機能の創成に関しては、光駆動ナトリウムポンプの構造基盤に基づき、カリウムやセシウムをポンプするタンパク質を創成することができた。