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低温電子顕微鏡法による呼吸鎖酵素複合体二次元結晶の三次元構造解析

使用冷冻电子显微镜对呼吸链酶复合物二维晶体进行三维结构分析

基本信息

批准号：
05259208
负责人：
豊島近
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、これまでの研究に基づき、チトクロム酸化酵素(複合体IV)の二次元結晶化とチューブ状結晶による三次元再構成を行い、さらに、チトクロムbc1複合体(複合体III)の三次元構造もチューブ状結晶から解いた。チトクロム酸化酵素のチューブ状結晶に脂質を加えると、チューブが開きシート状の二次元結晶が得られることは、昨年までに見い出した。これに加えて、まれではあるが、脂質を加えなくとも開いたチューブが観察され、分子の2次元結晶中での配置は異なっていた。それを利用して分子の境界の大略を決めることができた。この結果、これまでの説とは異なり、チトクロム酸化酵素はマトリックス側にも約40Aつき出していることが判った。また、脂質二重膜にそった大きさも違っていた。一方、チューブ状結晶はpHを下げ、亜鉛を加えることで細く安定なものをつくりえることが判明し、20A解能で三次元構造を解いた。これまでのチューブ状結晶では、脂質二重膜がチューブの円筒状の壁をつくっていたが、この場合は、膜面はチューブ軸に垂直であった。開いたチューブからの情報をもとにして、ダイマーを切り出すことができ、2回対称性をいれて平均することもできた。得られた分子像は、これまでに得られた信頼に足るデータのすべてをよく説明するものであり、これまでのチトクロム酸化酵素の分子モデルは大きく変更しなければならないことが判明した。なお、これまでのダイマー結晶の解釈は分子境界のとり方が誤っていたと考えられる。この結果は高分解能のX線回折パターンをもよく説明するものであった。

This year's research on the two-dimensional crystallization of は、これまでのにづき、チトクロム acidifying enzyme (Complex IV) and the とチューブ-like crystal による三Dimensional reconstruction of the three-dimensional structure of the を行い, さらに, and チトクロムbc1 complex (Complex III), もチューブ-like crystal, から解いた.チトクロムAcidifying enzyme のチューブ-like crystal にlipid をえると, チューブがThe two-dimensional crystal of the open きシート-shaped がget られることは, and the までに见い出した of last year.これに加えて、まれではあるが、利を加えなくとも开いたチューブが観看され、The configuration of the molecule in the 2-dimensional crystal is different.それをThe use of the してmolecule's state of the のrough をdetermination めることができた.このRESULT, これまでの说とはdifferentなり, チトクロムacidifying enzyme はマトリックスlateral にもabout 40A つき出していることが Judge った.また, lipid double membrane にそった大きさもviolation っていた. One side, チューブ-like crystal, は pH を lower げ, 亜 lead を plus えることで fine く stable なThe ものをつくりえることが clarifies, and the 20A solution can solve the three-dimensional structure.これまでのチューブ-shaped crystal では, lipid double membrane がチューブの円cylindrical wallをつくっていたが, このoccasionは, membrane surface はチューブaxis にvertical であった. Open the information of the openingすことができ、2 times of symmetry をいれてmean することもできた. The molecular image of the molecule is like は、これまでのチトクロムAcidifying enzyme のmolecule モデルは大きく変上しなければならないことが clarificationした.なお、これまでのダイマー Crystallization の解釈はmolecule realm のとり方がerror っていたと卡えられる. The result of this is the explanation of the high resolving power of X-ray refractory.