振幅可変型水晶発振子を用いる複雑系タンパク質間相互作用の解明

使用可变振幅晶体振荡器阐明复杂的蛋白质-蛋白质相互作用

• 批准号: 16655066
• 负责人: 岡畑 恵雄
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16655066/
• 关键词: DNAポリメラーゼ; タンパク質間相互作用; 水晶発振子マイクロバランス; クランプローダー; クランプ; 振幅変化; 水晶発振子; 振幅の変化; 分子認識; ユビキチン; 結合と解離

申請者らはこれまでに、水晶発振子の振動数がその電極上に結合する質量に比例して減少する(-1Hz=0.62ng cm-2)ことを利用して、様々な生体分子間相互作用の定量的解析を行ってきた。これまでは、水晶発振子の電圧を一定にして物質の結合による振動数の減少を見てきたが、本研究では、発振させる電圧を変化させることにより振幅を変化させ、結合している物質の解離と結合を制御できることを利用して、細胞内の複雑系タンパク質の相互作用の解析を定量的に行うことを目的にして研究を行い、以下の成果を得た。DNAポリメラーゼはテンプレート鎖に沿ってDNAを伸長する酵素であるが、ポリメラーゼはDNA鎖に横から挟み込むように結合しているだけであるので、それ単独ではDNA鎖を長く伸長できない。生体ではクランプとクランプローダーといわれるタンパク質と複合体を作ることによりポリメラーゼをはずれにくくし、長いDNA鎖を伸長できるようにしていると考えられている。水晶発振子の表面にDNA鎖とポリメラーゼ複合体を固定化し、振動電圧を3Vから5Vに増加させることにより振幅を大きくした。このことにより、弱く相互作用していたクランプやクランプローダーがDNA鎖から離れ、振幅を下げると可逆的に再結合する現象が水晶発振子の振動数変化から観察できた。このことからDNAポリメラーゼ複合体の結合の強さを定量化する事ができ、タンパク質複合体の再構築の制御が水晶発振子の振幅からできることがわかった。

Applicants ら は こ れ ま で に, crystal 発 oscillator の vibration number が そ の electrode に combining す る quality に proportion し て reduce す る (1 hz = 0.62 ng cm - 2) こ と を using し て, others 々 な raw body intermolecular interactions の quantitative analytical line を っ て き た. こ れ ま で は, crystal 発 oscillator の electric 圧 を certain に し て material の に よ る vibration reduced の を see て き た が, this study で は, vibration 発 さ せ る electric 圧 を variations change さ せ る こ と に よ を り amplitude variations change さ せ, combined し て い る material と の dissociation を suppression で き る こ と を using し て, intracellular の after 雑 タ ン パ ク qualitative の interaction の solution Line of photoacoustic を quantitative に う こ と を purpose に し を い, the following の て research を た. DNA ポ リ メ ラ ー ゼ は テ ン プ レ ー ト lock に along っ て DNA を elongation す る enzyme で あ る が, ポ リ メ ラ ー ゼ は DNA lock に transverse か ら carry み 込 む よ う に combining し て い る だ け で あ る の で, そ れ 単 alone で は DNA lock を long く elongation で き な い. Born body で は ク ラ ン プ と ク ラ ン プ ロ ー ダ ー と い わ れ る タ ン パ ク qualitative と complex を as る こ と に よ り ポ リ メ ラ ー ゼ を は ず れ に く く し を elongation, long い DNA lock で き る よ う に し て い る と exam え ら れ て い る. 発 crystal oscillator の surface に DNA lock と ポ リ メ ラ ー ゼ complex を immobilized し, vibration electrical 圧 を 3 v か ら に raised 5 v plus さ せ る こ と に よ り large amplitude を き く し た. こ の こ と に よ り interaction, weak く し て い た ク ラ ン プ や ク ラ ン プ ロ ー ダ ー が DNA lock か ら れ, amplitude under を げ る と reversible に combining す る phenomenon が 発 crystal oscillator の vibration number variations change か ら 観 examine で き た. こ の こ と か ら DNA ポ リ メ ラ ー ゼ complex の combined with strong の さ を quantitative す る matter が で き, タ ン パ ク qualitative complex の to construct の suppression が 発 crystal oscillator amplitude の か ら で き る こ と が わ か っ た.

项目成果

Kinetic Studies of DNA Cleavage Reactions catalyzed by an ATP-dependent Deoxyribonuclease on a 27-MHz Quartz-Crystal Microbalance

27 MHz 石英晶体微天平上 ATP 依赖性脱氧核糖核酸酶催化的 DNA 裂解反应的动力学研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biochemistry, 44
• 作者: H.Matsuno;H.Furusawa;Y.Okahata
• 通讯作者: Y.Okahata

Adsorption behabior of poly(N-p-vinylbenzyl-4-o-beta-D-galactosyl-[1-4]-D-gluconamide) by quartz-crystal microbalance

石英晶体微天平对聚(N-对乙烯基苄基-4-o-β-D-半乳糖基-[1-4]-D-葡萄糖酰胺)的吸附行为

• 发表时间: 2005
• 期刊: Colloids and Surfaces, B, m 42
• 作者: R.Takei;S.J.Seo;C.S.Cho;Y.Okahata;T.Akaike
• 通讯作者: T.Akaike

Kinetic Study of Phosphorylation-dependent Complex Formation between the Kinase-Inducible Domain (KID) of CREB and the KIX Domain of

CREB ​​激酶诱导结构域 (KID) 与 KIX 结构域之间磷酸化依赖性复合物形成的动力学研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: Chem.Eur.J. 10
• 作者: H.Matsuno;H.Furusawa;Y.Okahata
• 通讯作者: Y.Okahata

Kinetic Studies of Site-Direct Mutational Isomalto-dextranase Catalyzed Hydrolytic Reactions on a 27 MHz Quartz-crystal Microbalance

27 MHz 石英晶体微天平上定点突变异麦芽糖葡聚糖酶催化水解反应的动力学研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biochemistry, 44
• 作者: T.Nihira;M.Mizuno;T.Tonozuka;Y.Sakano;T.Mori;Y.Okahata
• 通讯作者: Y.Okahata

Kinetic Studies of Amylopectin Cleavage Reactions Catalyzed by Phosphorylase b using a 27 MHz Quartz Crystal Microbalance

使用 27 MHz 石英晶体微天平研究磷酸化酶 b 催化的支链裂解反应的动力学

• 发表时间: 2004
• 期刊: J.Am.Chem.Soc. 126
• 作者: H.Nishino;A.Murakawa;T.Mori;Y.Okahata
• 通讯作者: Y.Okahata