Time-Resolved Vibrational Spectroscopic Study of Higher Order Structural Changes of Protein Induced by Nanosecond Temperature Jump.

纳秒温度跳跃引起的蛋白质高阶结构变化的时间分辨振动光谱研究。

基本信息

  • 批准号:
    10480187
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 6.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B).
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1998 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

A nanosecond temperature jump (T-jump) apparatus was constructed and combined with time-resolved Raman measurements to investigate thermal unfolding of a protein for the first time. The 1.56 μm-heat pulse with 9 ns width, 10 Hz was obtained through the two-step stimulated Raman scattering in D_2 gas involving seeding and amplification. To achieve uniform temperature rise, the counter-propagation geometry was adopted. The temperature rise was determined by anti-Stokes to Stokes intensity ratios of the 317 and 897 cm^<-1> bands of MoO^<2->_4 aqueous solution. The T-jump as large as 9℃ in 10 ns was attained. The unfolding of bovine pancreatic ribonuclease A was monitored with time-resolved Raman spectra excited at 532 nm. In the initial 200 ns after T-jump, the C-S stretch of Met residues exhibited 10% change of that expected from the steady state spectra and another 10% in 5 ms. The Raman intensity of S0^<2->_4 ions around 980 cm^<-1> increased at 100 μs delay and was shifted to a lower frequency than the steady state frequency of the elevated temperature, presumably due to partial release from the active site. The S-S stretches and tyrosine doublets displayed little change within 5 ms. Thus, the conformation change in the initial step of unfolding is not always concerted.
构建了纳米秒温度跳跃(T-JUMP)设备,并与时间分辨的拉曼测量值结合使用,以研究蛋白质的热展开。通过涉及播种和扩增的D_2气体中的两步刺激的拉曼散射获得了1.56μm加热的脉冲,通过刺激的拉曼散射获得了10 Hz。为了达到均匀的温度升高,采用了反向传播的几何形状。温度升高是由317和897 cm^<-1> MOO^<2-> _ 4水溶液的317和897 cm^<-1>带的强度比确定的。附着在10 ns中的T-JUMP较大。用时间分辨的拉曼光谱在532 nm激发的时间分辨的拉曼光谱中监测牛胰腺核糖核酸酶的展开。在T突变后的最初200 ns中,C-S的MET延伸保留了稳态光谱预期的10%变化,在5 ms中又有10%。 S0^<2-> _ 4离子的拉曼强度约为980 cm^<-1>在100μs延迟下增加,并且频率比升高温度的稳态频率较低,这可能是由于有效位点的部分释放所致。 S-S伸展和酪氨酸双重球在5毫秒内几乎没有变化。这是,在展开的第一步中的会议变化并不总是一致的。

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
K.Yamamoto et al.: "Construction of Novel Nanosecond Temperature Jump Apparatuses Applicable to Raman Mesurements and Direct Observation of Transient Temperature"Applied Spectroscopy. 54. 1591-1604 (2000)
K.Yamamoto 等人:“适用于拉曼测量和瞬态温度直接观察的新型纳秒温跃装置的构造”应用光谱学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Yamamoto, Y.Mizutani, and T.Kitagawa: "Constrctuion of novel nanosecond temperature jump apparatuses applicable to Raman measurements and direct observation of transient temperature."Applied Spectroscopy. 54. 1591-1604 (2000)
K.Yamamoto、Y.Mizutani 和 T.Kitakawa:“构建适用于拉曼测量和瞬态温度直接观察的新型纳秒温度跳跃装置。”应用光谱学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Yamamoto et al.: "Nanosecond Temperature Jump and Time-resolved Raman Study of Thermal Unfolding of Ribonuclease A"Biophysical Journal. 79. 485-495 (2000)
K.Yamamoto 等人:“核糖核酸酶 A 热展开的纳秒温度跳跃和时间分辨拉曼研究”生物物理学杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K. Yamamoto, Y. Mizutani and T. Kitagawa: "Nanosecond Temperature Jump and Time-resolved Raman Study of Thermal Unfolding of Ribonuclease A"Biophysical Journal. (in press). (2000)
K. Yamamoto、Y. Mizutani 和 T. Kitakawa:“核糖核酸酶 A 热展开的纳秒温度跳跃和时间分辨拉曼研究”生物物理学杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Yamamoto, Y.Mizutani, and T.Kitagawa: "Nanosecond temperature jump and time-resolved Raman study of thermal unfolding of ribonuclease A"Biophysical Journal. 79. 485-495 (2000)
K.Yamamoto、Y.Mizutani 和 T.Kitakawa:“核糖核酸酶 A 热展开的纳秒温度跳跃和时间分辨拉曼研究”生物物理学杂志。
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