亜鉛タンパク質のサイトコア;ペプチド錯体モデルの動的挙動

锌蛋白的细胞核心；肽复合物模型的动态行为；

• 批准号: 06640734
• 负责人: 山村 剛士
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06640734/
• 关键词: ジンクフィンガー; 亜鉛局所構造; EXAFS; 分子軌道法(ab inition); 分子軌道法(MNDO); 分子動力学; 5配位; コンフォーメーション

[成果]当初計画した4個の亜鉛錯体の内,この1年間に精製に成功したのは,Boc-Cys-Pro-Leu-Cys-OMeとBoc-Cys-Pro-Leu-Cys-Gly-Ala-OMeの亜鉛錯体の二つである。特に前者の亜鉛錯体は最小ユニットとして重要な出発点になるための多方面からの研究を進めた。即ち,1)室温から低温にわたるEXAFS実験からこの亜鉛錯体が本質的に4配位と5配位の何れも取り得るものであり,溶液中ではこれらの配位幾何の間に平衡が存在すること,2)両者のペプチド錯体のモデルとして[Zn(SMe)_2(CH_3COCH_3)_2]を始めとする数種の錯体について分子軌道法計算(MNDO法,ab initio法)による構造最適化を行なった。その結果,5配位は不安定で4配位テトラヘドラルが安定形である。又,MNDO/ESP計算から得た電荷とab initio/ESP計算から得た電荷の間の相関関係を調べ,良い直線的相関があることを見い出したが,傾は電荷に依存することがわかった。3)分子動力学計算の結果,配位幾何及びコンフォーメーションとも媒質の誘電率に大きく左右される。距離に依存する誘電率を使用するとε_<ij>=1.6R_<ij>で最適の水素結合距離及びZn-O距離(第五配位原子)が得られた。長時間の動力学計算から,4配位と五配位の間に平衡があり,そのためこのZn-O距離は非対称分布となるが,この結果はEXAFSの解析から得られた第三シェル(第一シェル,第二シェルは各ZnO_2,ZnS_2,第三シェルはZn-S又はZn-Oと帰属された)の位相シフトのエネルギー依存性をうまく説明出来ることがわかった。この研究によって,Zinc Fingerに於ける亜鉛局所構造の動的挙動を理解するための知識を得ることが出来た。しかし,塩基やリン酸エステルなど他の配位成分の存在の効果を系統的に調べることは諸種の要因により遂行出来なかった。

[Results] Four lead faults were successfully refined within one year,Boc-Cys-Pro-Leu-Cys-OMe and Boc-Cys-Pro-Leu-Cys-Gly-Ala-OMe. In particular, the study of the former leads to the development of the most important aspects. That is, 1) at room temperature and at low temperature, EXAFS can be used to determine the equilibrium of coordination geometry of lead complex in solution, 2) at room temperature, EXAFS can be used to determine the equilibrium of coordination geometry of lead complex in solution, and 2) at room temperature, EXAFS can be used to determine the equilibrium of lead complex in solution.(CH_3COCH_3)_2] Several kinds of molecular orbital calculations (MNDO method,ab initio method) and structural optimization are carried out. As a result, the 5-coordinate system is unstable and the 4-coordinate system is stable. In addition,MNDO/ESP calculation is based on ab initio/ESP calculation, and the correlation relationship between the obtained charges is adjusted. The correlation between the good lines and the inclined charges depends on each other. 3) The results of molecular dynamics calculation show that the coordination geometry and the dielectric constant of the medium are about 50%. Distance-dependent inductivity is obtained by using ε_<ij>=1.6R_<ij>, the optimum binding distance of water element and Zn-O distance (fifth coordination atom). The results of the long-term kinetic calculation show that the phase dependence of the Zn-O disequilibrium between the 4-coordinate and the 5-coordinate systems is explained. This research,Zinc Finger, is based on the understanding of the dynamics of the structure of the organization. The main reason for the existence of other coordination components in the system

项目成果

Takeshi YAMAMURA: "Conformation Control of Model Peptides by Metal Ions 1:" J.Phys.Chem.(in press). (1995)

Takeshi YAMAMURA：“金属离子对模型肽的构象控制 1：”J.Phys.Chem.（印刷中）。