リゾチームの塩酸グアニジン変性構造の解析

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蛋白質の構築原理を理解するためには変性状態のタンパク質の構造を知り、天然構造との違いを物理化学的に明らかにする必要がある。よく研究されている卵白リゾチームについては、6M塩酸グアニジン存在下、pH2.5、10CではNMRから完全変性状態にあると考えられる。ところが、そのNMRスペクトルには半減期5時間以上のアミドプロトンが観測され、高次構造が存在していることを示唆した。そこで本研究では、この卵白リゾチームに関し、各アミノ酸残基についてHD交換速度を測定した。このために、リゾチームを塩酸グアニジンである時間変性させ、その後急激に希釈して天然状態に戻してから、分解能のよい2次元NOESYのNMRスペクトルを測定した。このスペクトルのH^αとNHのクロスピークの時間に依存した減衰をプロットし、これより交換速度を求めた。これから、α-ヘリックスやβ-シートなどの2次構造の部分、特にヘリックスCの部分が遅くプロテクション・ファクターは5から遅いもので100程度であった。60から65番目はループ部位に関わらず極めて交換速度の遅いNHが存在した。交換の遅い部分は、今まで尿素変性や温度変性で報告されている部分と一致しているが、塩酸グアニジン変性では10倍ほどプロテクション・ファクターが大きくなっている。塩酸グアニジン変性状態では、それら遅い残基NH近傍に水分子が接近できないようなコンパクトな構造を取っていると考えられる。