阐明通过光“打开”和“关闭”的离子通道“关闭”的机制~捕获在“打开”状态下变得更强的氢键并了解打开/关闭机制~

北海道大学/V体育

演示要点：

● ​ 阐明当阴离子通道视紫红质（随光打开）“关闭”时发生的分子内化学反应。
●​ 发现质子的联动运动会产生一种电状态，使阴离子难以通过。
● ​ 我们希望通过发现氢键网络在“打开”状态下变得更强来揭示打开/关闭机制的全部细节。

总结

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致谢

这项研究得到了JSPS科学研究补助金JP18KK0194、JP22K06120、JP23K23843、JP23K05675、JP21H04969、秋山纪念生命科学基金会、文部科学省联合利用和联合研究体系形成项目“通过大学加强研究基础设施计划”的支持协作研究设备网络 (CURE)”JPMXP1323015482、日本科学技术振兴机构 (JST) CREST 这项工作得到了 JPMJCR25B5 的支持。

论文信息

论文标题：Guillardia theta 阴离子通道视紫红质 1 中的质子耦合门关闭机制
作者姓名：须藤美和^1,†，猪子早代^2,†，伊藤雄马^3,†，渡边琢磨^2,†，出泽亚里沙¹，大木裕也¹，小川惠子²，德村诚^1,2,4，神鸟英树^3,5，菊川峰^1,2,4，古谷雄二^3,5,*，冢本卓^1,2,4,*（¹北海道大学生命科学研究科软物质系²北海道大学理学院生物科学系高分子功能系³V体育工程研究生院，⁴北海道大学尖端生命科学研究生院⁵V体育光生物技术研究中心^†共同主要作者，^*通讯作者)
杂志名称：分子生物学杂志
DOI：
发布日期：2026 年 5 月 12 日星期二（在线发布）

术语表

＊1 时间分辨吸收光谱以时间分辨方式测量蛋白质暴露于光后吸收光谱变化的方法。在本研究中，我们研究了 GtACR1 接收光后形成的反应中间体的时间变化。

＊2 使用ITO（氧化铟锡）电极进行电化学测量 ITO 代表氧化铟锡，透明且导电。通过使用ITO电极，可以检测向蛋白质外部释放的质子以及从外部摄取的质子。

＊3 低温傅里叶变换红外光谱在低温条件下捕获蛋白质的反应中间状态，并通过红外吸收光谱研究分子化学状态的方法。本研究用于分析L和M中间体中氨基酸残基的氢键状态和质子化状态。

＊4 质子转移反应氢离子或质子在蛋白质内部的氨基酸残基和水分子之间转移的反应。在表达视紫质功能中起重要作用的化学反应之一。

＊5 氢键网络蛋白质内部氨基酸残基和水分子通过氢键连接的结构。视紫质在接受光后密切参与结构变化和质子转移反应，并在其功能表达中发挥重要作用。

联系信息

Takashi Tsukamoto，北海道大学尖端生命科学研究生院助理教授
电话 011-706-4475 电子邮件 t-tak[在]scihokudaiacjp
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Yuji Furutani，V体育生命与应用化学系副教授
电话 052-735-5127 传真 052-735-5127 电子邮件furutaniyuji[在]nitechacjp
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<来源>
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