球状ミニ蛋白質のデノボ合成による蛋白質の構造安定化要因および折れ畳み機構の解明

通过球状小蛋白的从头合成阐明蛋白质结构稳定因子和折叠机制

• 批准号: 08272233
• 负责人: 李 相男
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Fukuoka 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-08272233/
• 关键词: 構造生化学; 人工蛋白質; 蛋白質のフォールディング; 両親媒性α-ヘリックス; 会合体蛋白質; デノボ合成

蛋白質の折れ畳みメカニズム、タンパク質表面やタンパク質内部の残基のパッキング等のタンパク質の構造安定化への寄与の精密な評価等、基礎化学的研究を目的として、69残基からなる球状蛋白質に似たミニ人工モデル蛋白質SGPのデザイン,合成をおこなった。この蛋白質は中心に短い脂溶性のα-ヘリックス,その周りを3つのより長い両親媒性塩基性α-ヘリックスでとりまかれた構造からなる。CDによるコンホメイション解析や変性実験などを通じて、この蛋白質がfoldingのメカニズムや球状人工タンパク質の合成の基本モデルになると考えられた。そこで、今回、このSGPを、より天然球状蛋白質に似た状態に近ずけるために、色々なanalogを合成し構成アミノ酸側鎖のパッキング状態を調べた。SGPの4つのα-ヘリックスのうち、中心の脂溶性部は11残基のAla oligomerから、また3本の両親媒性部は16残基からなっており、Leu,Lysを適当に配してα-helixを取ったときに両親媒性になるようにデザインしてある。各々のhelixはGlyを含むβ-ターンループでつなげてある。このSGP関連タンパク質の3つのアナログをデザイン合成してその物性をしらべた。脂溶性α-helixを、より脂溶性の高いLeu oligomerに変えたもの(Leu-SGP)、3つの両親媒性部のLysの一部をGluに変え、荷電相互作用させたもの(SGP-Glu)、βターン部全てをGlyに変えてループ部のフレキシブル度を高めたもの(SGP(Gly))てある。その、物性を調べたところ、Leu-SGPは、SGPより、さらに変性しにく、高濃度のグアニジン塩酸塩の添加後でも変性しない。このことは、脂溶性中心部分が安定化に強く寄与していることを示す。この溶液中の分子量を、Gel-HPLC、及び超遠心沈降法を用いて、調べたところ三量体であった。SGP-Gluも同様に安定化されたが、その度合いはSGPとLeu-SGPの中間に位置した。このものは、水溶液中で、二量体であった。また、SGP(Gly)がSGPとほとんど同じ溶液物性を示したことは、ループ部分は、foldingの要因ではないことを示す。そして、このものは、SGP同様単量体であった。このことは、SGPの適当な改変が会合体の様子を決定しうることをしめし、今後蛋白質の構造と会合体の相関を調べる、格好のモデルとなることをしめす。

の protein folding れ 畳 み メ カ ニ ズ ム, タ ン パ ク mass surface や タ ン パ ク mass internal の residues の パ ッ キ ン グ etc. の タ ン パ ク qualitative の structure stabilization へ の send の precision な review 価, basic chemical research purpose を と し て, 69 residues か ら な る globular protein に like た ミ ニ artificial モ デ ル protein the SGP の デ ザ イ ン, synthetic を お こ な っ た . こ の protein は center に short い fat-soluble の alpha ヘ リ ッ ク ス, そ の weeks り を 3 つ の よ り long い struck close medium resistance to salt base alpha ヘ リ ッ ク ス で と り ま か れ た tectonic か ら な る. CD に よ る コ ン ホ メ イ シ ョ ン parsing や - sex be 験 な ど を tong じ て, こ が の protein folding の メ カ ニ ズ ム や globular artificial タ ン パ ク qualitative の synthetic の basic モ デ ル に な る と exam え ら れ た. そ こ で, today back, こ の the SGP を, よ り natural state of globular protein に like た に nearly ず け る た め に, color 々 な analog を synthetic し constitute ア ミ ノ acid side chain の パ ッ キ ン グ state を adjustable べ た. The SGP の 4 つ の alpha ヘ リ ッ ク ス の う ち, center の fat-soluble は 11 residues の Ala oligomer か ら, ま 3 た の struck close pollination of は 16 residues か ら な っ て お り, Leu, Lys を に with appropriate し て alpha helix を take っ た と き に struck close pollination に な る よ う に デ ザ イ ン し て あ る. Each 々 <s:1> helix Glyを contains むβ-タ <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> プで プで プで なげてある なげてある なげてある. <s:1> <s:1> SGP connection タ パ パ <s:1> mass <s:1> 3 <e:1> <e:1> アナログをデザ <s:1> <s:1> synthesis <s:1> てそ <s:1> physical properties を らべた らべた らべた. Liposoluble α-helixを, よ よ liposoluble <s:1> high を Leu Oligomer に - え た も の (Leu - the SGP), 3 つ の struck close pollination of の Lys の a を Glu に - え, charged interaction さ せ た も の (the SGP - Glu), beta タ ー ン department whole て を Gly に - え て ル ー プ department の フ レ キ シ ブ ル degrees high を め た も の (the SGP (Gly) て あ る. そ の, property を べ た と こ ろ, Leu - the SGP は, the SGP よ り, さ ら に - sex し に く, high concentration の グ ア ニ ジ ン salt acid salt の after adding で も - sex し な い. <s:1> と す, the lipophilic central part が stabilizes に strongly く is sent to <s:1> て る る る とを とを とを shows す. The <s:1> molecular weight of <s:1> in <s:1> solution を, Gel-HPLC, and the び hypertelecentric sedimentation method を using を て and adjusting べたと ろ ろ ろ trisomes であった. The SGP-Glu is similar to に stabilized されたが and そ <s:1> combined with the <s:1> SGPとLeu-SGP <s:1> at the に position た た. <s:1> <s:1> <s:1> <s:1>, in aqueous solution で, dipludite であった. ま た, the SGP (Gly) が the SGP と ほ と ん を ど じ solution with physical properties in し た こ と は, ル ー プ part は, folding の by で は な い こ と を す. Youdaoplaceholder0 そ て, <s:1> て て て て, SGP 単 volume であった. こ の こ と は, the SGP の な appropriate change - が will fit の others son を decision し う る こ と を し め し, future protein の structure と will fit の phase masato を adjustable べ る, good lattice の モ デ ル と な る こ と を し め す.

项目成果

Osamu Oishi(他6名): "Conformations and orientations of aromatic amino acid residues of tachypresin I in phospholipid membranes" Biochemistry. 36(印刷中). (1997)

Osamu Oishi（其他 6 人）：“磷脂膜中速效素 I 的芳香氨基酸残基的构象和方向”，生物化学 36（出版中）。

Osamu Shibata(他3名): "Mixed monolayer propertres of tetradecanoic acid with n-perfluorocarboxylic acids with 10,12,14,16 and 18 carbon atoms" Jornal of Colloid and Intaface Science. 184. 201-208 (1996)

Osamu Shibata（和其他 3 人）：“十四烷酸与具有 10、12、14、16 和 18 个碳原子的正全氟羧酸的混合单层性质”胶体和 Intaface Science 杂志 184. 201-208 (1996)。

Yau-Ichi Araki(他5名): "New cationic surfactants derived from bile acids : synthesis and thermodynamic and biophysicochemical properties such a memnrane perturbation and protein solubilizing abilities"" Colloids and Surfaces B : Biointerface. 8. 81-92 (1996

Yau-Ichi Araki（和其他 5 人）：“源自胆汁酸的新型阳离子表面活性剂：合成、热力学和生物物理化学特性，例如膜扰动和蛋白质溶解能力”胶体和表面 B：生物界面 8. 81-92 (1996)

Sannamu Lee(他8名): "De nivo design,synthesis and characterizationof a pore-forming small globular protein SGP and its insertion into lipid bilayers" Biochemistry. 36(印刷中). (1997)

Sannamu Lee（和其他 8 人）：“成孔小球状蛋白 SGP 的从头设计、合成和表征及其插入脂质双层”生物化学 36（出版中）。

Taira Kiyota(他2名): "Design and synthesis of amphiphilic a-helical model peptides with systematically varied hydrophobic-hydrophilic balance and their interaction with lipid-and bio-membranes" Biochemistry. 35. 13196-13204 (1996)

Taira Kiyota（和其他 2 人）：“具有系统变化的疏水性-亲水性平衡的两亲性 α 螺旋模型肽的设计和合成及其与脂质和生物膜的相互作用”生物化学 35. 13196-13204 (1996)。