Structural Biology of Biological Machineries through X-ray Protein Crystallography Reinforced by Synchrotron Radiation

通过同步辐射增强的 X 射线蛋白质晶体学研究生物机械的结构生物学

• 批准号: 10188101
• 负责人: TANOKURA Masaru
• 金额: $ 33.41万
• 依托单位: The University of Tokyo (1999-2003)Nagaoka University of Technology (1998)
• 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: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10188101/
• 关键词: Biological machineries; Synchrotron radiation; Structural biology; X-ray crystallography; Complex of biomacromolecules; Group of biomacromolecules; membrane proteins; X線結晶学; 蛋白結晶学; 超分子複合体; 膜蛋白質

生体高分子(蛋白質、核酸など)の複合体で、"生きている状態"を演出する最小限の機能(ポリペプチド鎖の合成、特定の有機物質の分解代謝、プロトンの汲み出し、等々)を担っているような機能単位を「生物マシーナリー」と呼ぶ。驚くべきことに、多くの「生物マシーナリー」はその巨大さ(分子量が数十万から数百万)にもかかわらず、結晶として取り出すことが出来る。そして、いまやシンクロトロン放射光の利用を初めとする数々の技術革新のおかげで、蛋白質結晶学(生体高分子のX線結晶構造解析の技術)は一時代前よりもはるかに強力になり、丸ごとの「生物マシーナリー」の立体構造を原子のレベルで解明することが十分可能となった。実際、我国からも顕著な業績がいくつも上がった。しかしシンクロトロン放射光を利用した新しい蛋白質結晶学に関しては、技術的に特に優位にあるにもかかわらず、我国のこの分野への寄与は、いまのところ、甚だ不十分である。そこで、本特定領域の設定によって、生化学者、分子生物学者と結晶学者との交流の場(フォーラム)を設定し、両者間の共同作業を飛躍的に推進すると同時に、これらの全ての多彩な研究者達によるシンクロトロン放射光の活用が飛躍的に容易となるような,状況を作り出すことを目的とした。今年度はこれまで行ってきた本特定領域のまとめとしてまとめの冊子(報告書)を作成すると共に本総括班ではこれらの研究活動全体の総括を行った。またその一環として平成15年7月に東京大学でワークショップを行った。

Bio-polymer (protein, nucleic acid) complex,"biological state" to perform the minimum function (selection of chain synthesis, catabolism of specific organic substances, conversion of organic substances, etc.) to perform the minimum function unit "biological state" and so on. The number of "biological substances" is huge (molecular weight ranging from hundreds of thousands to millions), and the number of crystals is large. The use of radioactive light in protein crystallography (X-ray crystal structure analysis technology of biological polymers) has changed from an earlier era to a more powerful one, and the three-dimensional structure of "biological molecules" is very likely to be solved. In fact, our country's performance is not good enough. The use of radioactive light is new in protein crystallography, and the special advantages of technology are not obvious. The field of communication between biochemists, molecular biologists, and crystallographers in this specific field is set up to advance the common work between researchers. At the same time, it is easy for researchers to use all kinds of radiation in this field. This year's research activities in this specific field are summarized in a comprehensive report. The University of Tokyo in July 2015

项目成果

Suzuki, R., Nagata, K., Yumoto, F., Kawakami, M., Nemoto, N., Furutani, M., Adachi, K., Maruyama, T., Tanokura, M.: "Three-dimensional solution structure of an archaeal FKBP with a dual function of peptidyl prolyl cis-trans isomerase and chaperone-like ac

Suzuki, R.、Nagata, K.、Yumoto, F.、Kawakami, M.、Nemoto, N.、Furutani, M.、Adachi, K.、Maruyama, T.、Tanokura, M.：“三维解决方案

Sawano, Y., Muramatsu, T., Hatano, K., Nagata, K., Tanokura, M.: "Characterization of genomic sequence coding for bromelain inhibitors in pineapple and expression of its recombinant isoform"Journal of Biological Chemistry. 277・31. 28222-28227 (2002)

Sawano, Y.、Muramatsu, T.、Hatano, K.、Nagata, K.、Tanokura, M.：“菠萝中菠萝蛋白酶抑制剂编码基因组序列的表征及其重组异构体的表达”《生物化学杂志》277。 31. 28222-28227 (2002)

Iwasaki, W., Sasaki, H., Nakamura, A., Kohama, K., Tanokura, M.: "Metal-free and Ca^<2+>-bound structures of a multidomain EF-hand protein, CBP40, from the lower eukaryote, Physarum polycephalum"Structure. 11・1. 75-85 (2003)

Iwasaki, W.、Sasaki, H.、Nakamura, A.、Kohama, K.、Tanokura, M.：“多域 EF 手蛋白 CBP40 的无金属和 Ca^2+ 结合结构，来自低等真核生物，多头绒泡菌”《结构》. 11・1. 75-85 (2003)

Kobori, T.: "Crystallization and preliminary crystallographic analysis of major nitroreductase from Escherichia coli"Acta Crystallogr.. D55. 1901-1902 (1999)

Kobori，T.：“大肠杆菌主要硝基还原酶的结晶和初步晶体学分析”Acta Crystallogr..D55。

Tomizaki, T.: "Structure analysis of bovine heart cytochrome c oxidase at 2.8 A resolution"Acta Crystallogr. D55. 31-45 (1999)

Tomizaki, T.：“2.8 A 分辨率下牛心细胞色素 C 氧化酶的结构分析”Acta Crystallogr。