圧縮率から見たタンパク質のコンパクトさと折りたたみ中間体の構造

从可压缩性的角度研究蛋白质的致密性和折叠中间体的结构

• 批准号: 08272221
• 负责人: 月向 邦彦
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Hiroshima 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-08272221/
• 关键词: 圧縮率; タンパク質; 折りたたみ中間体; 構造のゆらぎ

本研究では、以下の3点について部分比容(v)と断熱圧縮率(β_S)の変化を測定し、蛋白質の未変形状態、変形状態および変性中間体の構造について考察した。(1)卵白リゾチームの塩酸グアニジン変性:低濃度の塩酸グアニジン存在下ではCl-イオンの結合によりvとβ_Sは減少し、未変性分子がコンパクトになる。変性状態のβ_Sは、アミノ酸残基の値に近く、分子はランダムコイルに近い状態までほどけているもとの考えられる。しかし、変性の初期段階では、二次構造の崩壊にもかかわらずコンパクトな構造を保持しており、変性の後半になってパッキング状態が大きく壊れる。これはCl-イオンの結合により、変性の中間段階まではコンパクトな構造をとっていることを示唆する。(2)チトクロムcのモルテングロビュール(MG)状態のゆらぎ:ポリオールの添加によりチトクロムcはMG状態をとることがわかった、この構造は電解質添加により形成したMG状態より大きなβ_Sを持ち、ゆらぎの大きい構造であることを示している。(3)ジヒドロ葉酸還元酵素の圧縮率に及ぼすアミノ酸置換の影響:フレキシブルループ中の67位を種々のアミノ酸に置換したところ、置換アミノ酸の疎水性が大きいものほどβ_Sは小さくなり、酵素活性は大きくなった。この結果は、構造のゆらぎが機能発現に関与することを示している。このように、圧縮率は蛋白質の未変性状態のゆらぎ、変性状態および変性中間体の構造を敏感に反映しており、蛋白質の立体構造構築原理の研究に新たな情報を提供することがわかった。

This study で は at 3 o 'clock, the following の に つ い て part volume (v) と break hot 圧 shrinkage (beta _S) の - を determination し, protein の not - state, - state お よ び - sex intermediates の tectonic に つ い て investigation し た. (1) egg リ ゾ チ ー ム の acid salt グ ア ニ ジ ン - sex: low concentration の acid salt グ ア ニ ジ ン presence で は Cl - イ オ ン の combining に よ り v と beta _S は reduce し, not - molecular が コ ン パ ク ト に な る. - state の beta _S は, ア ミ ノ acid residues on の numerical に nearly く, molecular は ラ ン ダ ム コ イ ル に state nearly い ま で ほ ど け て い る も と の exam え ら れ る. し か し, - early の Duan Jie で は, secondary structure の collapse 壊 に も か か わ ら ず コ ン パ ク ト な tectonic を keep し て お り, - の after half に な っ て パ ッ キ ン グ state が big き く 壊 れ る. こ れ は Cl - イ オ ン の combining に よ り, variations among の Duan Jie ま で は コ ン パ ク ト な tectonic を と っ て い る こ と を in stopping す る. (2) チ ト ク ロ ム c の モ ル テ ン グ ロ ビ ュ ー ル (MG) state の ゆ ら ぎ : ポ リ オ ー ル の add に よ り チ ト ク ロ ム c は MG state を と る こ と が わ か っ た, こ の tectonic は electrolyte add に よ り form し た MG state よ り big き な beta _S を hold ち, ゆ ら ぎ の big き い tectonic で あ る こ と を shown し て い る. (3) ジ ヒ ド ロ folic acid also yuan enzyme の 圧 shrinkage に and ぼ す ア ミ ノ acid replacement の impact: フ レ キ シ ブ ル ル ー プ の in 67 を kind 々 の ア ミ ノ acid に replacement し た と こ ろ, replacement ア ミ ノ acid の 疎 water-based が big き い も の ほ ど beta _S は small さ く な り, enzyme activity は き く な っ た. The に results of とを and the structure of ゆらぎが function are related to に and する とを とを show that <s:1> て る る る る. こ の よ う に, 圧 shrinkage は protein の not - state の ゆ ら ぎ, - state お よ び - sensitive intermediates の tectonic を に reflect し て お り, protein の three-dimensional structure constructing principle の research new た に な intelligence を provide す る こ と が わ か っ た.

项目成果

K. Gekko: "High Pressure Bioscience and Biotechnology (R. Hayashi & C. Balny, eds.)(分担)" Elsevier, 6 (1996)

K. Gekko：“高压生物科学和生物技术（R. Hayashi & C. Balny，编辑）” Elsevier，6 (1996)

月向邦彦: "食品物理化学(松野隆一,矢野俊正編)(分担)" 文永堂出版, 13 (1996)

月向邦彦：《食品物理化学（松野龙一、矢野丰正主编）（撰稿）》文内道出版社，13（1996）

E. Ohmae: "Acid and Thermal Unfolding of Escheridua coli Dihydrofolate Redutase." J. Biochem.120. 946-953 (1996)

E.Ohmae：“大肠杆菌二氢叶酸还原酶的酸和热解折叠。”

Y. Tamura: "Adiabatic Compressibility of Flagellin and Fragellar Filament of Salmonella Tryphimurium." Biophys. Biochim. Acta. (印刷中). (1997)

Y. Tamura：“锥虫沙门氏菌鞭毛蛋白和碎丝的绝热压缩性”（Biochim Acta）（1997 年）。

E. Ohmae: "Effects of point Mutations at a Flxible Loop Glmine-67 of Escheriuda coli Dihydrofolate Redutase on the Stability and Function." J. Biochem.119. 703-710 (1996)

E. Ohmae：“大肠杆菌二氢叶酸还原酶柔性环 Glmine-67 点突变对稳定性和功能的影响。”