나고야공업대학 대학원 가미토리 히데키 교수들은 교토대학 영장류 연구소의 이마이 계웅준 교수와의 공동 연구에 의해 영장류가 청색을 인식하는 단백질의 구조 정보를 세계 최초로 파악하는 데 성공했다.
모든 색은 파랑, 녹색, 빨강의 "빛의 삼원색"의 조합 패턴에 의해 만들어진다.이것은 눈 속의 청·녹·빨강을 느끼는 3종류의 광센서 단백질(색각 단백질)이 작용하는 것으로 달성되고 있다.광센서 단백질은 11시스형 레티날(비타민 A 유도체)이라는 완전히 동일한 분자를 사용하여 다른 색의 빛을 흡수한다.
연구 그룹은 포유류 암 세포를 이용한 단백질의 대량 발현과 고정밀 저온 적외 분광법에 의해 2010년에 세계 최초로 영장류 적·녹 센서 센서의 구조 해석에 성공하여 2015년까지 빨강 녹색을 구별하는 분자 메커니즘을 밝혔다.그러나, 청 센서 단백질은 발현량이 적고, 구조 해석은 불가능하게 되었다.
이번 연구팀은 영장류간의 종의 선택이나 단백질의 가용화·정제 조건의 재검토를 실시한 결과, 적외 스펙트럼을 측정하기에 충분한 양의 정제 시료를 얻을 수 있고, 연구 개시로부터 10 년을 거쳐 청 센서 단백질의 구조 해석이 실현되었다.
그 결과, 청색을 느끼는 광센서 단백질은, 단백질 내부의 매우 소수적인 환경에 놓인 레티날 분자의 근방에, 복수의 물 분자가 집합체(클러스터)를 형성하고 있는 것을 밝혔다 .
앞으로는, 지금까지 얻어진 XNUMX원색의 모든 구조 정보를 통일적으로 해석함으로써, 색각 센서 단백질의 색 식별에 관한 메카니즘의 해명이 기대된다.또한 광반응 중간체의 구조 해석에 의해, 색을 식별하는 센서 단백질의 광활성화 메카니즘에 육박할 수 있다고 한다.
