業績情報

• A macroscopically homogeneous lipid phase exhibits leaflet-specific lipid diffusion in a glass-supported lipid bilayer
  Takuhiro Otosu; Miyuki Sakaguchi; Shoichi Yamaguchi
  Physical Chemistry Chemical Physics, 巻：27, 号：9, 開始ページ：4944, 終了ページ：4949, 2025年02月, ［査読有り］
  Leaflet-specific lipid diffusion analysis revealed that the strength of interleaflet coupling is sensitive to the lipid composition even in the region where macroscopically homogeneous phase is observed.
  Royal Society of Chemistry (RSC), 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1039/d5cp00203f
  DOI ID：10.1039/d5cp00203f, ISSN：1463-9076, eISSN：1463-9084
• Peripheral adsorption of polylysine on one leaflet of a lipid bilayer reduces the lipid diffusion of both leaflets　　　　　　　　　　　　　　　
  Kosei Shimizu; Miyuki Sakaguchi; Shoichi Yamaguchi; Takuhiro Otosu
  Physical Chemistry Chemical Physics, 2024年02月, ［査読有り］
  Leaflet-specific lipid diffusion analysis revealed that polylysine adsorption on one leaflet of a lipid bilayer is sensed by the opposite leaflet.
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1039/d3cp04882a
  DOI ID：10.1039/d3cp04882a, ISSN：1463-9076, ORCID：178157859
• Raman spectroscopy of isotopically pure and diluted high‐ and low‐density amorphous ices
  Senri Ishihara; Tetsuyuki Takayama; Miyuki Sakaguchi; Takuhiro Otosu; Takuma Yagasaki; Yoshiharu Suzuki; Shoichi Yamaguchi
  Journal of Raman Spectroscopy, 巻：53, 号：10, 開始ページ：1773, 終了ページ：1784, 2022年02月, ［査読有り］
  Abstract
  
  We present an experimental and theoretical study of Raman spectroscopy of isotopically pure and diluted amorphous as well as crystalline ices at 30 K. Our experiments comprise polarized (VV) and depolarized (VH) spectra in the OH‐stretch region, whereas our calculations involve molecular dynamics (MD) simulation of the high‐ and low‐density amorphous ices through vitrification and subsequent formulation of vibrational Hamiltonian of coupled OH oscillators in the hydrogen‐bond network of the ices. Our theoretical Raman VV and VH spectra at each isotopic dilution are in good agreement with the experimental data. This allows us not only to carry out detailed spectral assignments for the amorphous and crystalline ices from the viewpoint of vibrational phase, delocalization, and density of states but also to confirm the reliability of the MD simulation in which deeply supercooled liquid water spontaneously separates into high‐ and low‐density fluid phases below a liquid–liquid critical point.
  Wiley, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1002/jrs.6322
  DOI ID：10.1002/jrs.6322, ISSN：0377-0486, eISSN：1097-4555
• Catalytic mechanism of the tyrosinase reaction toward the Tyr ⁹⁸ residue in the caddie protein
  Matoba, Y.; Kihara, S.; Bando, N.; Yoshitsu, H.; Sakaguchi, M.; Kayama, K.; Yanagisawa, S.; Ogura, T.; Sugiyama, M.
  PLoS Biology, 巻：16, 号：12, 2018年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000077
  DOI ID：10.1371/journal.pbio.3000077, ISSN：1545-7885, ORCID：178157613, SCOPUS ID：85059288822
• Importance of the Reactant-State Potentials of Chromium(V)-Oxo Complexes to Determine the Reactivity in Hydrogen-Atom Transfer Reactions
  Kotani, H.; Kaida, S.; Ishizuka, T.; Mieda, K.; Sakaguchi, M.; Ogura, T.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.; Kojima, T.
  Inorganic Chemistry, 巻：57, 号：21, 2018年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.8b02453
  DOI ID：10.1021/acs.inorgchem.8b02453, ISSN：1520-510X, ORCID：178157612, SCOPUS ID：85055829671
• A nanosecond time-resolved XFEL analysis of structural changes associated with CO release from cytochrome C oxidase
  Shimada, A.; Kubo, M.; Baba, S.; Yamashita, K.; Hirata, K.; Ueno, G.; Nomura, T.; Kimura, T.; Shinzawa-Itoh, K.; Baba, J.; Hatano, K.; Eto, Y.; Miyamoto, A.; Murakami, H.; Kumasaka, T.; Owada, S.; Tono, K.; Yabashi, M.; Yamaguchi, Y.; Yanagisawa, S.; Sakaguchi, M.; Ogura, T.; Komiya, R.; Yan, J.; Yamashita, E.; Yamamoto, M.; Ago, H.; Yoshikawa, S.; Tsukihara, T.
  Science Advances, 巻：3, 号：7, 2017年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1126/sciadv.1603042
  DOI ID：10.1126/sciadv.1603042, ISSN：2375-2548, ORCID：178157615, SCOPUS ID：85034426685
• Activation Mechanism of the Streptomyces Tyrosinase Assisted by the Caddie Protein
  Matoba, Y.; Kihara, S.; Muraki, Y.; Bando, N.; Yoshitsu, H.; Kuroda, T.; Sakaguchi, M.; Kayama, K.; Tai, H.; Hirota, S.; Ogura, T.; Sugiyama, M.
  Biochemistry, 巻：56, 号：41, 2017年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1021/acs.biochem.7b00635
  DOI ID：10.1021/acs.biochem.7b00635, ISSN：1520-4995, ORCID：178157610, SCOPUS ID：85031708852
• A nearly on-axis spectroscopic system for simultaneously measuring UV–visible absorption and X-ray diffraction in the SPring-8 structural genomics beamline
  Miyuki Sakaguchi; Tetsunari Kimura; Takuma Nishida; Takehiko Tosha; Hiroshi Sugimoto; Yoshihiro Yamaguchi; Sachiko Yanagisawa; Go Ueno; Hironori Murakami; Hideo Ago; Masaki Yamamoto; Takashi Ogura; Yoshitsugu Shiro; Minoru Kubo
  Journal of Synchrotron Radiation, 巻：23, 号：1, 開始ページ：334, 終了ページ：338, 2016年01月, ［査読有り］
  UV–visible absorption spectroscopy is useful for probing the electronic and structural changes of protein active sites, and thus the on-line combination of X-ray diffraction and spectroscopic analysis is increasingly being applied. Herein, a novel absorption spectrometer was developed at SPring-8 BL26B2 with a nearly on-axis geometry between the X-ray and optical axes. A small prism mirror was placed near the X-ray beamstop to pass the light only 2° off the X-ray beam, enabling spectroscopic analysis of the X-ray-exposed volume of a crystal during X-ray diffraction data collection. The spectrometer was applied to NO reductase, a heme enzyme that catalyzes NO reduction to N₂O. Radiation damage to the heme was monitored in real time during X-ray irradiation by evaluating the absorption spectral changes. Moreover, NO binding to the heme was probedviacaged NO photolysis with UV light, demonstrating the extended capability of the spectrometer for intermediate analysis.
  International Union of Crystallography (IUCr), 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1107/s1600577515018275
  DOI ID：10.1107/s1600577515018275, ISSN：1600-5775
• Formation and characterization of a reactive chromium(V)-oxo complex: Mechanistic insight into hydrogen-atom transfer reactions
  Kotani, H.; Kaida, S.; Ishizuka, T.; Sakaguchi, M.; Ogura, T.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.; Kojima, T.
  Chemical Science, 巻：6, 号：2, 2015年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1039/c4sc02285h
  DOI ID：10.1039/c4sc02285h, ISSN：2041-6539, ORCID：178157607, SCOPUS ID：84921668381
• Radical localization in a series of symmetric Ni^II complexes with oxidized salen ligands
  Chiang, L.; Kochem, A.; Jarjayes, O.; Dunn, T.J.; Vezin, H.; Sakaguchi, M.; Ogura, T.; Orio, M.; Shimazaki, Y.; Thomas, F.; Storr, T.
  Chemistry - A European Journal, 巻：18, 号：44, 2012年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1002/chem.201201410
  DOI ID：10.1002/chem.201201410, ISSN：1521-3765, ORCID：178157617, SCOPUS ID：84961979072
• Erratum: Mechanistic insight into catalytic oxidations of organic compounds by ruthenium(IV)-oxo complexes with pyridylamine ligands (Chemical Science (2012) DOI: 10.1039/c2sc21195e)
  Ohzu, S.; Ishizuka, T.; Hirai, Y.; Jiang, H.; Sakaguchi, M.; Ogura, T.; Fukuzumi, S.; Kojima, T.
  Chemical Science, 巻：3, 号：12, 開始ページ：3541, 終了ページ：3541, 2012年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1039/c2sc90049a
  DOI ID：10.1039/c2sc90049a, ISSN：2041-6520, ORCID：178157611, SCOPUS ID：84868095947
• Non-innocent ligand behaviour of a bimetallic Cu complex employing a bridging catecholate
  Dunn, T.J.; Chiang, L.; Ramogida, C.F.; Webb, M.I.; Savard, D.; Sakaguchi, M.; Ogura, T.; Shimazaki, Y.; Storr, T.
  Dalton Transactions, 巻：41, 号：26, 2012年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1039/c2dt30444a
  DOI ID：10.1039/c2dt30444a, ISSN：1477-9234, ORCID：178157606, SCOPUS ID：84961979053
• Photochemical activation of ruthenium(II)-pyridylamine complexes having a pyridine- N -oxide pendant toward oxygenation of organic substrates
  Kojima, T.; Nakayama, K.; Sakaguchi, M.; Ogura, T.; Ohkubo, K.; Fukuzumi, S.
  Journal of the American Chemical Society, 巻：133, 号：44, 2011年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1021/ja207572z
  DOI ID：10.1021/ja207572z, ISSN：0002-7863, ORCID：178157605, SCOPUS ID：80455129378
• A resonance Raman band assignable to the O-O stretching mode in the resting oxidized state of bovine heart cytochrome c oxidase
  Sakaguchi, M.; Shinzawa-Itoh, K.; Yoshikawa, S.; Ogura, T.
  Journal of Bioenergetics and Biomembranes, 巻：42, 号：3, 2010年, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1007/s10863-010-9282-y
  DOI ID：10.1007/s10863-010-9282-y, ISSN：0145-479X, ORCID：178157609, SCOPUS ID：77954423532

• in-cell 高感度一分子構造ダイナミクス解析システムの開発　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 2022年04月01日 - 2025年03月31日
  坂口 美幸, 埼玉大学
  配分額（総額）：4160000, 配分額（直接経費）：3200000, 配分額（間接経費）：960000
  本研究では，細胞内で生体高分子の構造ダイナミクス解析を可能にするin-cell一分子構造ダイナミクス解析システムの開発を行う．特に二次元蛍光寿命相関分光法を応用し，これまで検出が難しかったマイクロ秒領域の構造ダイナミクス解析を細胞中で行う．
  今年度は，細胞が常時供給できるよう培養設備や条件を整えた．また，蛍光色素を導入した細胞試料を調製して蛍光寿命相関分光測定を行い，装置の空間分解能や励起光強度など測定条件の最適化を行った．得られた色素蛍光の光子データは二次元蛍光寿命相関分光法により解析し，細胞内における色素の蛍光寿命を評価した．細胞内へ導入する生体高分子としては，DNA二重鎖形成機構を研究するモデル分子でマイクロ秒の構造ダイナミクスを示すヘアピンDNAを採用し，細胞への導入方法の検討を開始した．
  二重鎖形成機構はDNAの最も基本的な性質であるが，細胞内を模倣した分子混雑環境下でのダイナミクス解析の報告は多くない．特にマイクロ秒における解析はこれまで為されていなかった. そこで，in-cell計測で得られる結果の解釈を助けるために，in vitroで分子混雑環境を模倣したクラウダー存在下でのダイナミクス解析を行った．PEG8000をクラウダーとして用い，二次元蛍光寿命相関分光法にてダイナミクスを解析した結果，二重鎖形成の速度定数はクラウダー濃度20%で1.5倍になり，二重鎖構造が分子混雑環境でわずかに安定化されることが分かった．一方先行研究によると，秒の領域で起こるヘアピンDNAの二重鎖形成の速度定数は10％ PEG8000で既に３倍に達している．これはクラウダーによる排除体積効果により二重鎖構造が安定化されることを示している．従って，本研究で観測するマイクロ秒の速いダイナミクスでは排除体積効果の影響が比較的弱いということが示唆された．
  課題番号：22K05018
• 共鳴ラマン分光法によるチトクロムc酸化酵素のプロトンポンプ機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 特別研究員奨励費, 2011年 - 2012年
  坂口 美幸, 兵庫県立大学
  配分額（総額）：1300000, 配分額（直接経費）：1300000
  チトクロムc酸化酵素(CcO)はミトコンドリア呼吸鎖の末端酸化酵素であり、分子状酸素(O_2)の還元反応と共役したプロトンポンプを行う。CcOは、真核生物ではミトコンドリア内膜に、好気性細菌では細胞膜に存在し、膜を介した電気化学ポテンシャルを形成する事でATPの合成を駆動する。CcOの活性中心であるヘムaは、プロトンポンプの駆動部位として機能するが、共鳴ラマンスペクトルではヘムの振動モードを選択的に共鳴増大し、その構造情報を得る。本研究では、プロトンポンプと連動して構造変化すると推測されている、ヘムaの側鎖7位プロピオン酸基とヒドロキシファルネシルエチル基に由来する振動モードの帰属決定を行い、プロトンポンプに伴った構造変化を検出する事を目的とした。そして細菌CcOの変異型酵素を調製し、その共鳴ラマンスペクトルを解析する事で、364cm^<-1>と1251cm^<-1>にそれぞれ7位プロピオン酸基とヒドロキシファルネシルエチル基に由来する振動モードを帰属した。また、ヘムヨが駆動するプロトンポンプ機構は哺乳類(ウシ心筋)酵素において提案されているので、細菌CcOの帰属を基に、ウシ心筋CcOの共鳴ラマンスペクトルを解析し、7位プロピオン酸基とヒドロキシファルネシルエチル基に由来する振動モードを370cm^<-1>と1251cm^<-1>に帰属した。そして酵素反応追跡用人工心肺装置を用いて、CcOのO_2還元反応の時間分解共鳴ラマンスペクトルを測定した。この時間分解測定は条件検討の段階である。
  これまで、プロトンポンプに伴うヘムやタンパク質の構造変化が、実時間で検出された報告は無かった。
  本研究で帰属したヘムa側鎖の振動モードはプロトンポンプに伴う構造変化を反映するため、時間分解測定のマーカーバンドとしての利用が期待される点で意義があり、動的プロトンポンプ機構解明のための基礎を与える点で重要である。
  課題番号：11J07254