蛋白質非天然状態の構造とダイナミクス

蛋白质非天然状态的结构和动力学

• 批准号: 08272216
• 负责人: 片岡 幹雄
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08272216/
• 关键词: モルテングロビュール; 蛋白質折り畳み; 折り畳み中間体; X線溶液散乱; 変性構造; αラクトアルブミン; カルモジュリン

蛋白質本体構造の構築原理の理解にとって、非天然状態の構造を解明することは、天然構造を明らかにすることと同等に重要である。我々は、X線溶液散乱が天然構造のみならず、非天然構造を理解するために極めて優れた独特の方法であることを示し、実際にいくつかの蛋白質の変性状態や折り畳み中間体の特徴を明らかにしてきた。本年度は、αラクトアルブミンのモルテングロビュール(MG)について、構造を詳細に調べた。チトクロムc或いはアポミオグロビンのMGやStaphylococcal nucleaseフラグメントの構造と比較し、MGの形成や安定化要因を明らかにした。MGは距離分布関数(P(r))によって2種類に分類できる。一つは、単相性のP(r)を与えるもので、相当量のtertiary foldが形成されている。他は二相性のP(r)を与えるもので、tertiary foldはわずかに形成されているようである。このタイプの構造は、疎水的コアと揺動する鎖状部分からなっていると推測される。コアは主として疎水相互作用によって保持されるが、αラクトアルブミンのMGでは、さらに分子内SS結合がコンパクトさをもたらす主要因となっている。蛋白質の結晶構造と溶液構造の関係を明らかにすることは、構造構築の原理の理解のみならず構造機能相関の理解にとっても重要である。我々は、カルモジュリン及びカルモジュリンの中心ヘリックスから1残基(E84)を欠損した変異体(Δ84)について、結晶構造と溶液構造の関係を調べた。野生型と変異型とでは、結晶構造が大きく異なるにもかかわらず、溶液構造は同一であることが判明した。実験から得られたP(r)は、結晶構造に基づいて計算されたP(r)の中間的な性質を示している。これらの事実から、溶液中でカルモジュリンは、野生型の結晶構造と変異体の結晶構造との間を揺らいでおり、結晶化により特定の構造が選択されるものと推定される。

Protein structure of ontology の constructing principle の understand に と っ て, unnatural state の structure を interpret す る こ と は, natural structure を Ming ら か に す る こ と と equally important で に あ る. I 々 は, scattered X-ray solution が natural structure の み な ら ず, unnatural structure を understand す る た め に extremely め て optimal れ た の way unique で あ る こ と を し, be interstate に い く つ か の protein の - state や fold り 畳 の み intermediates, 徴 を Ming ら か に し て き た. This annual は, alpha ラ ク ト ア ル ブ ミ ン の モ ル テ ン グ ロ ビ ュ ー ル (MG) に つ い て, tectonic を detailed に べ た. チ ト ク ロ ム c or い は ア ポ ミ オ グ ロ ビ ン の MG や Staphylococcal nuclease フ ラ グ メ ン ト の tectonic と し, MG の form や stabilization by を Ming ら か に し た. MG に distance distribution number (P(r))によって2 species に classification で る る. The phase of 単 P(r)を forms されて されて る る る with える <s:1> で で で and an equivalent amount of <s:1> tertiary foldが. His <s:1> two-phase <s:1> P(r)を forms されて るようである るようである るようである with える <e:1> で で and tertiary fold わず わず に に. The コアと shaking する lock-like part of 疎 water らなって らなって ると ると ると is speculated to be される. コ ア は main と し て 疎 water interaction に よ っ て keep さ れ る が, alpha ラ ク ト ア ル ブ ミ ン の MG で は, さ ら に intramolecular SS combination が コ ン パ ク ト さ を も た ら す primarily for と な っ て い る. Protein の crystallization structure と solution の masato を and Ming ら か に す る こ と は, structural principle of constructing の の understand の み な ら ず function of tectonic facies masato の understand に と っ て も important で あ る. I 々 は, カ ル モ ジ ュ リ ン and び カ ル モ ジ ュ リ ン の center ヘ リ ッ ク ス か ら 1 residues (E84) を owe loss し た 1 - (84) Δ に つ い て, crystalline structure と solution の masato is を adjustable べ た. Wild type と - alien と で は, large crystal structure が き く different な る に も か か わ ら ず, solution structure は same で あ る こ と が.at し た. Be 験 か ら have ら れ た P (r) は, crystal structure に づ い て computing さ れ た な properties of P (r) among の を shown し て い る. こ れ ら の things be か ら, solution で カ ル モ ジ ュ リ ン は, wild type の crystal structure と - variant の と crystallization structure between の を 揺 ら い で お り, crystallization に よ り specific の tectonic が sentaku さ れ る も の と presumption さ れ る.

项目成果

Mikio Kataoka: "The linker of clamodulin lacking Glu84 is elongated in solution;although it is bent in the crystal" Proteins:Structure,Function,and Genetics. 25. 335-341 (1996)

Mikio Kataoka：“缺乏 Glu84 的克拉莫杜林的接头在溶液中被拉长；尽管它在晶体中弯曲”《蛋白质：结构、功能和遗传学》。

Mikio Kataoka: "X-ray solution scattering studies of protein folding" Folding and Design. 1. R107-R114 (1996)

Mikio Kataoka：“蛋白质折叠的 X 射线溶液散射研究”折叠与设计。

K.Umemura: "The structure difference of proteins isolated on substrate with different techniques as studied by the atomic force microscope" Scanning. 18. 275-280 (1996)

K.Umemura：“用原子力显微镜研究的不同技术在基质上分离的蛋白质的结构差异”扫描。

片岡幹雄: "構造生物学における中性子" 生物物理. 36. 226-230 (1996)

Mikio Kataoka：“结构生物学中的中子”生物物理学 36. 226-230 (1996)。

Yuji Okuda-Kamatari: "The methanol-induced globular and expanded denatured states of cytochrome c:A study by CD,fluorescence,NMR and small angle" Journa of Molecular Biology. 259. 512-523 (1996)

Yuji Okuda-Kamatari：“甲醇诱导的细胞色素 c 的球状和扩展变性状态：通过 CD、荧光、NMR 和小角度进行的研究”《分子生物学杂志》。