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ガラス転移点でのトリプシンと水和水の相互作用様式に関する結晶学的構造研究

玻璃化转变温度下胰蛋白酶和水合水相互作用模式的晶体学研究

基本信息

批准号：
08272236
负责人：
中迫雅由
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、低温蛋白質X線結晶構造解析によって、(1)水溶性蛋白質の水和構造の詳細な解析、(2)蛋白質熱振動のガラス転移と蛋白質の水和構造様態の関連の探究(3)低温蛋白質X線回折実験技術のより多くの蛋白質立体構造解析への応用を目的として行われた。(1)トリプシンの3種類の結晶について低温構造解析を行い、詳細な水和構造検討の結果、蛋白質の折れ畳みに不可欠と考えられる水和水およびその結合サイトの同定を行うことができた。また、溶媒領域に露出した疎水性アミノ酸残基の水和形態を直接論じることができた。その結果、疎水性アミノ酸残基の水和は、その周辺に存在する水和サイトに制限されて形成されるため、その溶媒和エネルギーは、それらの環境に大きく依存することが示された。蛋白質表面の水和水は、蛋白質の原子や他の水和水と水素結合して、蛋白質表面を覆う程度に大きな水和クラスターを形成することが明らかとなった。特に、これらのクラスターは、蛋白質の低振動ダイナミクスを液体窒素温度で凍結していることが強く示唆された。また、同様の解析をシタロン脱水素酵素やイソプロピルリンゴ酸脱水素酵素についても行った。(2)については、トリプシン結晶に対して、100、115、130、145、160、170、210、293Kの温度で1.6Å分解能での測定と構造精密化を行い、水和構造を比較検討した。100Kから170Kの温度範囲では、水和構造に大きな変化がなかったが、210Kでは、水和水の量が293Kで見い出されたものと大きな差異がないことが明らかとなった。この結果は、蛋白質のガラス性転移が蛋白質表面の水和ネットワークに大きく左右されていることを示す結果である。(3)本研究で熟成された低温X線結晶構造解析法は、一酸化窒素還元酵素、tRNA合成酵素、Ca-ATPase、キシラーゼの各結晶の回折強度データ収集に適用された。

This study is aimed at: (1) detailed analysis of water and structure of water-soluble proteins;(2) investigation of the relationship between thermal vibration and water and structure of proteins;(3) application of X-ray inversion technique for protein three-dimensional structure analysis at low temperature. (1)3 kinds of crystallization, low temperature structure analysis, detailed analysis of water and structure, protein analysis, analysis of water and water, and the combination of water and water. The water and morphology of the acid residues in the solvent field are directly discussed. As a result, the presence of water and organic residues in the environment limits the formation of water and organic residues in the environment. Water and water on the surface of protein, protein atoms and other water and water elements combine, protein surface is covered to a large extent, water and water are formed. In particular, the low vibration of protein and the high temperature of liquid freezing The same pattern analysis method is used to determine the activity of acid dehydro enzyme. (2)The temperature of crystallization at 100, 115, 130, 145, 160, 170, 210 and 293K is 1.6 ° C. The decomposition energy is measured and the structure is refined. The water and structure are compared. The temperature range of 100 K The results show that the protein surface water and the protein surface water are different. (3)In this study, the low temperature X-ray crystal structure analysis method was applied to the analysis of the crystal strength of an acid-reducing enzyme, a tRNA synthetase, a Ca-ATPase, and an enzyme.