リシンペプチドとの相互作用による電子伝達タンパク質の金属活性部位の構造変化

由于与赖氨酸肽的相互作用，电子转移蛋白的金属活性位点发生结构变化

• 批准号: 12740362
• 负责人: 廣田 俊
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740362/
• 关键词: リシンペプチド; 電子伝達タンパク質; 金属活性部位; 構造変化; 電子移動反応; 分子認識

本研究では、電子伝達タンパク質の分子認識様式及び構造-機能相関を明らかにするため、次の研究を行った。プラストシアニン(PC)は緑色植物などの葉緑体中に存在し、光合成反応系において電子を伝達する可溶性銅タンパク質である。PCはシトクロムb_б/f複合体のシトクロムf(cytf)から電子を受け取り、光化学I反応中心のP700(クロロフィルa二量体)に電子を供与する。本研究では、cytfの正電荷が集まった部位のモデルとしてリシンを含む種々のオリゴペプチドを合成し、これらのペプチドがPCとの相互作用を調べることを目的とした。ペプチド自動合成機のFast moc法により5種類のオリゴペプチドレジンを合成した。ペプチドをレジンから切断後、HPLCで精製し、マスペクトル(MALDI-TOF)を測定した。Lys-Lys-Gly-Gly-Gly-Lys-LysのオリゴペプチドをHPLCを用いて精製した際に、吸収が一番強く観測されたフラクションのマススペクトル測定すると、分子量703のところにシグナルが強く検出され、ペプチドの精製が確認された。他のペプチドの精製も進んでおり、これらのペプチドが相互作用した際のPCの構造変化および電子移動反応への影響を吸収スペクトル、ラマンスペクトルなどを用いて調べることが可能となった。さらに、Lysを多く含むオリゴペプチドがシトクロムCの巻き戻り反応の際の軸配位子交換反応を促進することが明らかとなった。また、共鳴ラマン分光法により、ミオグロビンのヒスチジン^<15>N同位体で振動数シフトする新しいバンドを発見した。以上の研究成果は電子伝達タンパク質の金属活性部位の基礎情報を提供するものである。

This study is aimed at understanding the molecular structure and structure-function correlation of electron transfer and molecular structure. Chloroplasts (PC) are soluble copper compounds found in chloroplasts of green plants and in photosynthetic reaction systems. The electron acceptor of the PC complex and the electron donor of the photochemical I reaction center P700(cytf) are discussed. The purpose of this research is to synthesize various optional switches including the diodes and capacitors where the positive charges of cytf are concentrated, and to regulate the interaction between the PC and the switches. The Fast Moc method for automatic synthesis machine includes 5 kinds of options. After cutting, HPLC purification and MALDI-TOF determination Lys-Lys-Gly-Gly-Lys-Lys was purified by HPLC, and its molecular weight 703 was determined by absorption and purification. The structure of PC and the influence of electron movement on the interaction between PC and PC are studied. In addition, Lys can also be used to promote the exchange of axial ligands. A new method for detecting the vibrational number of isotopes in the resonance spectroscopy was developed<15>. The above research results provide basic information on the active sites of metals in electron transport.

项目成果

S. Hirota, Y. Mizoguchi, O. Yamauchi, T. Kitagawa: "Observation of an isotope-sensitive low-frequency Raman band specific to metmyoglobin"Journal of Biological Inorganic Chemistry. 7. 217-221 (2002)

S. Hirota、Y. Mizoguchi、O. Yamauchi、T. Kitakawa：“对高铁肌红蛋白特异的同位素敏感低频拉曼带的观察”生物无机化学杂志。

S.Hirota and O.Yamauchi: "Weak Interactions and Molecular Recognition in Systems Involving Electron Transfer Proteins"The Chemical Record. 1(印刷中). (2001)

S.Hirota 和 O.Yamauchi：“涉及电子转移蛋白质的系统中的弱相互作用和分子识别”化学记录 1（出版中）。