蛋白質・リガンド相互作用の等温酸滴定熱量測定法の開発

蛋白质-配体相互作用等温酸滴定量热法的发展

• 批准号: 17655075
• 负责人: 城所 俊一
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17655075/
• 关键词: 等温酸滴定熱量測定; 分子認識; 特異性; 酵素阻害剤; 結合定数; 結合エンタルピー; 疎水相互作用; 熱測定; 分子間相互作用; 熱力学的安定性; pH依存性; エンタルピー変化; 酵素・阻害剤複合体; 蛋白質・核酸相互作用

平成17年度に引き続き、天然およびアシル化リゾチームと阻害剤の結合系を用いて、従来法による蛋白質・リガンド間相互作用の評価を様々なpH条件で行うとともに、等温酸滴定熱量測定法(IATC)によるリゾチーム・阻害剤相互作用の測定を試みた。天然型のリゾチームの立体構造は非常に安定であるため、60℃程度まで温度を上げても、現在の装置では、完全な酸転移を観測することが困難なため、変性剤存在条件下での測定を試みた。今回は尿素を使用したが、尿素に含まれる微量な不純物が原因と思われるが、塩酸を滴下した際のpH変化が鈍くなり、pHを下げるために高濃度の酸が必要となり、また酸を滴下した後に大きな発熱が長時間にわたって観測されることがわかった。これと平行して、同じく蛋白質の立体構造転移を熱量計で測定する方法として、様々な阻害剤濃度条件下での高精度示差走査熱量計(DSC)による分子間相互作用評価を試みた。この場合には、高温まで走査することで天然型リゾチームの系でも立体構造転移を熱量計で観測することが可能である。阻害剤非存在下での熱転移に伴う熱容量曲線を元にして、各種阻害剤濃度条件下の熱容量関数を解析し、リゾチーム・阻害剤の結合に伴う熱力学量変化を評価する新しい方法論を確立することに成功した。特に、ギブス自由エネルギー変化については、従来法では測定不可能な低蛋白質濃度条件下でも正確に結合定数が評価できることを示した。エンタルピー変化や熱容量変化を評価するにはまだ至らなかったが、従来法に比べて、非常に少ない試料量で、より単純な実験条件で、蛋白質・リガンド間相互作用が熱力学的に評価できることを明確に示すことができた。

Pp.47-53 17 year に lead き 続 き, natural お よ び ア シ ル change リ ゾ チ ー ム と resistance against tonic の combining department を い て, 従 to に よ る protein, リ ガ ン ド interaction between の review 価 を others 々 な pH condition で line う と と も に, isothermal titration calorimetry method (IATC) に よ る リ ゾ チ ー ム, resistance against tonic interaction の determination を try み た. Type natural の リ ゾ チ ー ム の three-dimensional structure は very に settle で あ る た め, degree of 60 ℃ ま で temperature on を げ て も, now の device で は, completely な acid planning move を 観 measuring す る こ と が difficult な た め, - tonic exist under the condition of で の determination を try み た. Today back は urea を use し た が, urea に ま れ る trace な impurity content が reason と think わ れ る が, salt, acid を drop し た interstate の pH variations change が blunt く な り, pH を げ る た め に high-concentration の acid が necessary と な り, ま た acid を drop し た き に after な 発 hot が long に わ た っ て 観 measuring さ れ る こ と が わ か っ た. こ れ と parallel し て, with じ の く protein three-dimensional structure planning move を calorimeter で determination す る method と し て, others 々 な resistance against tonic concentration under the condition of で の high-precision differential walkthrough calorimeter (DSC) に よ る intermolecular interaction review 価 を try み た. こ の occasions に は, high-temperature ま で walkthrough す る こ と で type natural リ ゾ チ ー ム の is で も three-dimensional structure planning move を calorimeter で す 観 test る こ と が may で あ る. Heat resistance against one of the presence of で の planning move に with う heat capacity curve を yuan に し て, various resistance against tonic concentration under the condition of the heat capacity is の masato number を analytical し, リ ゾ チ ー ム, resistance against tonic の combining に with う thermodynamics - turn を review 価 す る new し を い methodology established す る こ と に successful し た. に, ギ ブ ス free エ ネ ル ギ ー variations change に つ い て は, 従 to で は で impossible な low protein concentration conditions were measured も に combined with correct destiny が review 価 で き る こ と を shown し た. エ ン タ ル ピ ー variations change や heat capacity - the を review 価 す る に は ま だ to ら な か っ た が, 従 to に than べ て, very less に な い shoes で, よ り 単 pure な be で 験 condition, protein リ ガ ン ド に が thermodynamics of the interaction between evaluation 価 で き る こ と を に clearly shown す こ と が で き た.

项目成果

A molten globule-like intermediate state detected in the thermal transition of cytochrome c under low salt concentration

低盐浓度下细胞色素c热转变中检测到的熔球状中间态

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biophysical Chemistry 127
• 作者: Nakamura S;Baba T;Kidokoro S.
• 通讯作者: Kidokoro S.

分子間相互作用解析ハンドブック

分子相互作用分析手册

• 发表时间: 2007
• 作者: 高橋信弘;藤山沙理;千葉一裕
• 通讯作者: 千葉一裕