バクテリオロドプシンにおけるタンパク骨格ダイナミックス

バクテリオロドプシン(bR)におけるタンパク骨格ダイナミックスに関する知見を得るために、野性株ならびに種々の変異株の[3-^<13>C]および[1-^<13>C]Ala標識を培養によって行い、その固体高分解能NMRスペクトル測定から、以下に示す結果を得た。(1)膜方面にあるNおよびC末端、膜貫通ヘリックス、ループ部位によって分子運動の時間尺度はことなり、それぞれナノ秒、ミリ秒、マイクロ秒に相当する分子の揺らぎがNMRスペクトルパターン、種々の緩和時間測定から検出することができた。(2)特に膜表面部位にある残基の局部構造は、脂質あるいは共存するカチオンの有無によって変化することが、界面活性剤による脱脂、可溶化の過程で変化するスペクトルパターンから検出することができた。(3)マイクロ秒の時間尺度でおこる遅い運動の存在の検出には、回転座標系におけるプロトンスピン格子緩和時間測定が有効であるが、その部位のさらなる特定にはむしろプロトンデカップリング下におけるスピン-スピン緩和時間測定が極めて有効であることを明かにした。(4)膜表面にある末端部位における残基とそのコンホメーションの特定には、交差分極マジック角回転、高出力デカップリングマジック角回転によって得られるスペクトルの差スペクトルの利用が有用である。(5)ループ部位の揺らぎの程度を知るための手段として、アミノ酸置換による高次構造変化の度合いを知ることも、有用であることを明かにした。

バクテリオロドプシン(bR)におけるタンパク骨格ダイナミックスに関する知見を得るために、野性株ならびに種々の変異株の[3-^<13>C]および[1-^<13>C]Ala標識を培養によって行い、その固体高分解能NMRスペクトル測定から、以下に示す結果を得た。(1)膜方面にあるNおよびC末端、膜貫通ヘリックス、ループ部位によって分子運動の時間尺度はことなり、それぞれナノ秒、ミリ秒、マイクロ秒に相当する分子の揺らぎがNMRスペクトルパターン、種々の緩和時間測定から検出することができた。(2)特に膜表面部位にある残基の局部構造は、脂質あるいは共存するカチオンの有無によって変化することが、界面活性剤による脱脂、可溶化の過程で変化するスペクトルパターンから検出することができた。(3)マイクロ秒の時間尺度でおこる遅い運動の存在の検出には、回転座標系におけるプロトンスピン格子緩和時間測定が有効であるが、その部位のさらなる特定にはむしろプロトンデカップリング下におけるスピン-スピン緩和時間測定が極めて有効であることを明かにした。(4)膜表面にある末端部位における残基とそのコンホメーションの特定には、交差分極マジック角回転、高出力デカップリングマジック角回転によって得られるスペクトルの差スペクトルの利用が有用である。(5)ループ部位の揺らぎの程度を知るための手段として、アミノ酸置換による高次構造変化の度合いを知ることも、有用であることを明かにした。