Vectorial Proton Transport Mechanism of RxR, a Phylogenetically Distinct and Thermally Stable Microbial Rhodopsin

Rubrobacter xylanophilus rhodopsin (RxR) is a phylogenetically distinct and thermally stable seven-transmembrane protein that functions as a light-driven proton (H+) pump with the chromophore retinal. To characterize its vectorial proton transport mechanism, mutational and theoretical investigations were performed for carboxylates in the transmembrane region of RxR and the sequential proton transport steps were revealed as follows: (i) a proton of the retinylidene Schiff base (Lys209) is transferred to the counterion Asp74 upon formation of the blue-shifted M-intermediate in collaboration with Asp205, and simultaneously, a respective proton is released from the proton releasing group (Glu187/Glu197) to the extracellular side, (ii) a proton of Asp85 is transferred to the Schiff base during M-decay, (iii) a proton is taken up from the intracellular side to Asp85 during decay of the red-shifted O-intermediate. This ion transport mechanism of RxR provides valuable information to understand other ion transporters since carboxylates are generally essential for their functions

光受容タンパク質を用いた光検出器の光電特性-電極と緩衝液-

　高度好塩菌の紫膜中には光受容タンパク質であるバクテリオロドプシン(bR)が存在する．bRのプロトンポンプ機能を利用した光検出器は，bRが成膜された作用極と対極間に電解質溶液が封入された構造で，網膜神経節細胞の応答に類似した時間微分応答を示す．本研究では，bR光検出器の光電流応答の電気化学特性解明をめざし，電極および緩衝液を検討する．そして，高出力，高速応答，長寿命となる検出器条件を決定する．　作用極にITOまたはFTO，対極に異なる金属電極を用いたbR光検出器の時間応答を測定したところ，ピーク出力は対極の表面抵抗ではなく仕事関数に依存した．対極の仕事関数が作用極の仕事関数以上であるときエネルギー障壁が生じないため，高出力になることがわかった．作用極にITO，対極にpH調整したポリマー電極を用いたときも，対極の仕事関数が作用極の仕事関数以上であると高出力になった．bR光検出器の光電流応答は電極種に依存せず，作用極対極間でエネルギー障壁が生じないとき円滑に電子移動して高出力，高速応答になる．　緩衝液にHEPES, Tricine, TAPSを使用し，時間応答の緩衝液種類，濃度，電解質pH依存性を測定した．どの緩衝液を用いてもpH8.1~8.5のときピーク出力は最大となった．緩衝液濃度の増加につれてイオン強度効果が高くなり出力増加するが，濃度10 mM以上になると緩衝作用が強くなり出力低下した．最高出力条件はTricine 10 mM, 電解質pH8.1であった．減衰時間は緩衝液濃度30~40 mMほどで飽和し，それ以上高濃度にしても高速応答せずに出力低下した．最速応答条件はTricine 30 mM, 電解質pH8.1であった．時間応答の経時変化を測定したところ，HEPES, TAPSを使用すると作製から300時間ほどでピーク出力が初期値の50%になったが，Tricineを使用すると1600時間経過後も初期出力を維持した． 　本研究により，bR光検出器の光電流応答の電気化学特性と，高出力，高速応答，長寿命となる検出器条件の一部が明らかとなった．緩衝液種類，濃度，電解質pH調整により，用途に応じた検出器条件を提供できる．電気通信大学201

Deposition of Bacteriorhodopsin Protein in a Purple Membrane Form on Nitrocellulose Membranes for Enhanced Photoelectric Response

sensor

Caracterización molecular de bacterias amilolíticas aisladas de las salinas de San Blas - Junín

Caracteriza las bacterias halófilas con actividad amilolítica provenientes de las Salinas de San Blas ubicadas en el departamento de Junín. Este estudio se realizó con 34 bacterias aisladas de muestras de suelos de las Salinas de San Blas el 2008. Primero, las bacterias se reactivaron en medio agua de sales al 5 %, de las cuales 14 hidrolizaron almidón. Los aislados amilolíticos fueron caracterizados mediante pruebas fisiológicas y bioquímicas convencionales. Tres aislados fueron Gram-negativos y once Gram-positivos. El 21, 4 % (3/14) creció en un amplio rango de concentración de sales, entre 5 y 20 %. Se encontró que 8 de 14 aislados fueron halotolerantes. De las pruebas bioquímicas se tiene que el 14, 3 % (2/14) de los aislados presentó actividad lipolítica, proteolítica y DNasa, y el 42, 9 % (6/14), presentó actividad proteolítica y DNasa. Para la caracterización molecular, se extrajo el ADN genómico de los aislados, se amplificaron y cortaron los genes ribosómicos 16S con las enzimas de restricción Hae III, BstU I, Hinf I y Cfo I. Luego, se secuenciaron parcialmente los genes ribosómicos 16S de siete aislados que presentaron perfiles de ADN diferentes y se analizaron mediante programas bioinformáticos BLASTn, CLUSTALX y MEGA. Del análisis fenotípico y molecular se obtuvieron dos grupos, uno perteneciente al género Halomonas y el otro, a Bacillus.Tesi