岩田想 医学研究科教授（理化学研究所グループディレクター）、南後恵理子 理化学研究所チームリーダー（東北大学教授）、登野健介 高輝度光科学研究センターチームリーダーらの国際共同研究グループは、X線自由電子レーザー（XFEL）を用いて、ロドプシンという視覚に関わるタンパク質が光刺激によって1ピコ秒（1兆分の1秒）～100ピコ秒という超高速で変化する過程を、原子の動きまで克明に動画として捉えることに成功しました。
本研究成果は、ヒトの视覚のメカニズムの理解につながるだけでなく、创薬ターゲットとして重要な骋タンパク质共役型受容体の活性化机构を理解する上でも重要な知见になると期待できます。
ロドプシンは眼の网膜に存在する膜タンパク质であり、光をキャッチするためのレチナールという共役アルデヒドを含んでいます。ロドプシンは、高感度で光を感受できることから、薄暗い环境において物を见る役割（暗所视）を果たします。光を受けたロドプシンは构造変化を引き起こし、それが细胞内へ信号として伝わり、最终的に“物を见る”ことができます。しかし、ロドプシン内部でのレチナールの変化の详细は不明でした。
今回、国际共同研究グループは、ロドプシンが光で変化する様子の原子レベルでの动画撮影に成功し、视覚の初期段阶におけるメカニズムを解明しました。
本研究成果は、2023年3月22日に、科学雑誌「狈补迟耻谤别」のオンライン版に掲载されました。
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【书誌情报】
Thomas Gruhl, Tobias Weinert, Matthew J. Rodrigues, Christopher J. Milne, Giorgia Ortolani, Karol Nass, Eriko Nango, Saumik Sen, Philip J. M. Johnson, Claudio Cirelli, Antonia Furrer, Sandra Mous, Petr Skopintsev, Daniel James, Florian Dworkowski, Petra B?th, Demet Kekilli, Dmitry Ozerov, Rie Tanaka, Hannah Glover, Camila Bacellar, Steffen Brünle, Cecilia M. Casadei, Azeglio D. Diethelm, Dardan Gashi, Guillaume Gotthard, Ramon Guixà-González, Yasumasa Joti, Victoria Kabanova, Gregor Knopp, Elena Lesca, Pikyee Ma, Isabelle Martiel, Jonas Mühle, Shigeki Owada, Filip Pamula, Daniel Sarabi, Oliver Tejero, Ching-Ju Tsai, Niranjan Varma, Anna Wach, Sébastien Boutet, Kensuke Tono, Przemyslaw Nogly, Xavier Deupi, So Iwata, Richard Neutze, J?rg Standfuss, Gebhard Schertler, Valerie Panneels (2023). Ultrafast structural changes direct the first molecular events of vision. Nature, 615(7954), 939–944.
