解明有助于抑制神经的蛋白质的巧妙的光响应机制

December 21, 2021

东京大学
冈山大学

◆发表要点
·利用理论化学的方法和生物化学的方法，明确了作为能够通过光抑制神经的蛋白质的anion channelrhodopsin（ACR）的反应机制。
·通过结合两种氨基酸残基的巧妙方法，可以控制随光照而在ACR内部产生的阴离子透过和氢离子的移动。
·期待今后将成为ACR功能提高和改变的基础，为光遗传学工具的开发做出贡献。

东京大学尖端科学技术研究中心的石北央教授、该大学研究生院工学系研究科的辻村真树研究生、冈山大学学术研究院医齿药学领域的须藤雄气教授和小岛慧一助教等共同研究小组明确了响应光透过阴离子的蛋白质反应机制。
anion channelrhodopsin1（ACR1）是接受光透过阴离子的膜蛋白质。ACR1在通过光自由控制神经活动的技术的“光遗传学”中广泛使用，但不知道ACR1透过阴离子的机制。

研究小组将理论化学的方法和生物化学的方法组合起来，分析了ACR1的变异体吸收的光的波长。结果发现，色素附近存在的两个氨基酸残基，光照后产生的阴离子的传输与氢离子的移动同时进行控制。
本研究成果是为了进一步明确ACR1的反应机制的基础，同时也期待能为作为光遗传学工具的ACR1的功能的提高和改变做出贡献。
本研究成果预计将于2021年12月21日（日本时间）在国际学术杂志《eLife》上刊登。
■论文信息
杂志：「eLife」
论文题目：Proton transfer pathway in anion channelrhodopsin-1
作者：Masaki Tsujimura, Keiichi Kojima, Shiho Kawanishi, Yuki Sudo*, Hiroshi Ishikita*
URL：https://doi.org/10.7554/eLife.72264
＜详细研究内容＞
https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r3/press20211221.pdf
＜咨询窗口＞
冈山大学学术研究院医齿药领域（药）
教授　须藤　雄气
Tel：086-251-7945
冈山大学学术研究院医齿药领域（药）
助教　小岛　慧一（こじま　けいいち）
Tel：086-251-7980