膜蛋白質の原子レベルでの構造解析用システムの開発

开发原子水平膜蛋白结构分析系统

• 批准号: 10780410
• 负责人: 光岡 薫
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10780410/
• 关键词: 膜蛋白質; 電子顕微鏡; 結晶構造解析; バクテリオロドプシン; アクアポーリン; 電子線回析; グルタチン転移酵素

本年度は、昨年度開発した電子線回折強度を精密に計算できるプログラムを用いて、水のみを選択的に通す水チャンネルであるアクアポーリン1と膜内在型グルタチオン転移酵素の三次元構造の解析を行った。電子線回折パターンの収集とその解析は昨年度に終了していたので、本年度は主に電子顕微鏡像の画像解析を行った。その際に、特にアクアポーリン1の立体構造解析のために、画像解析の手法を改良する必要が生じたので、そのためのプログラム開発を行った。その結果、アクアポーリン1の4.5Å分解能の構造を得ることができた。アクアポーリンの単分子は、その膜貫通部分に両方の膜表面からループ部分が入り込んできて膜中央で相互作用し、そのC末端側に短いαヘリックスを作っていることが、その構造から明らかになった。この短いαヘリックスとN末端側のループは、水が通ると考えられる通路に通路に面していた。この短いαヘリックスとループにより通路を構成する構造は、バクテリアのポーリンやK^+チャンネルでも観察されており、多くのチャンネルで一般に見られる構造であることが示唆された。膜内在型グルタチオン転移酵素についても、6Å分解能でその立体構造を解析し、その膜貫通部分は4本のαヘリックスから構成されていることが明らかになった。この三次構造は水溶性のグルタチオン転移酵素とまったく異なっていた。しかし酵素活性等の類似性から、グルタチオンの結合部位の構造やアミノ酸配列は似ていることが予想される。一方、4つの膜貫通部分に対応する配列も、その一次構造の疎水性部分から予想することができるので、これらの情報からグルタチオン結合部位を推定した。

The precision calculation of the return strength of electric power lines began this year and last year. This year and last year, the precision calculation of the return strength of electric power lines began this year and last year. This year and last year, the precision calculation of the return strength of electric power lines began this year and last year. Last year, we did a lot of work, and this year we did a lot of work on the microimage of the computer. It is necessary to improve the method of three-dimensional analysis and portrait analysis, and to make sure that it is necessary to improve the practice of stereoscopic analysis. The results show that the decomposition of 1

项目成果

Mitsuoka,K.et al: "The structure of aquaporin-l at 4.5-Å resolutim reveals short α-helices in the center of the monomer"J.Struct.Biol. 128(1). 34-43 (1999)

Mitsuoka, K. 等人：“4.5-Å 分辨率的水通道蛋白-l 的结构揭示了单体中心的短 α 螺旋”J.Struct.Biol. 128(1) (1999)。

Mitsuoka,K.et al: "The structure of bacteriorhodopsin at 30 Å resolution based on electron crystallography"J.Mol.Biol. 286(3). 861-882 (1999)

Mitsuoka, K. 等人：“基于电子晶体学的 30 Å 分辨率下的细菌视紫红质结构”，J.Mol.Biol. 286(3) (1999)。

Schmidt-Krey,I,et al: "The projection structure of the membrane protein microsomal glutathione transferase at 3Å resolution as determined from two-dimensional hexagonal crystals"J.Mol.Biol. 288(2). 243-253 (1999)

Schmidt-Krey, I 等人：“根据二维六角晶体确定的 3Å 分辨率的膜蛋白微粒体谷胱甘肽转移酶的投影结构”J.Mol.Biol. 288(2) (1999)。

Hirai ,T.et al: "Trehalose embedding technique for high-resolution electron crystallography : application to structural study on bacteriorhodopsin"J.Elec .Microsc. 48(5). 653-658 (1999)

Hirai,T.等人：“用于高分辨率电子晶体学的海藻糖嵌入技术：在细菌视紫红质结构研究中的应用”J.Elec.Microsc。

Mitsuoka,K.: "The structure of bscteriorhodopsin at 3.0 Å resolution based on electrom cryitullography" J.Mol.Biol.286(3). 861-882 (1999)

Mitsuoka, K.：“基于电子冷冻成像的 3.0 Å 分辨率的 bscteriorhodopsin 结构”J.Mol.Biol.286(3) (1999)。