生体超分子複合体の構造解析への多波長異常分散法の利用

利用多波长反常色散法进行生物超分子复合物的结构分析

• 批准号: 11169202
• 负责人: 中川 敦史
• 金额: $ 12.22万
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11169202/
• 关键词: 生体超分子複合体; 多波長異常分散法; シンクロトロン放射光; X線結晶構造解析; タンパク質複合体; 放射光; 構造生物; タンパク質; 構造生物学

多波長異常分散法は,1種類(場合によっては1個)の結晶で構造解析が可能な,迅速かつ確実な位相決定法であるため,近年多くのタンパク質結晶の構造解析に適用されてきている.しかし,異常分散効果による回折強度差は小さく,分子量数万程度タンパク質にしか適用されていない.分子量の大きな生体高分子複合体に多波長異常分散法を適用するためには,より精度の高い回折強度データ収集を行う必要がある.本研究では,SPring-8の生体超分子ビームライン(BL44XU)において,多波長異常分散法を高分子量タンパク質複合体に適用するための回折強度データ収集システムの改良と構造解析への応用を進めてきた.特に今年度は,波長変更と波長校正(測定波長の最適化)を,簡単に行えるソフトウェアの開発を行った.また,同時に,新規のタンパク質の構造解析への適用を行った.測定波長の最適化と波長変更を行うためのソフトウェアは,GUIを採用し,サンプルからの蛍光測定を行うことにより,X線専門家でなくても容易に最適な波長を選択することができる.本研究の遂行過程で,異常分散効果の大きな1波長のデータを用いた,単一波長異常分散法(Single-wavelength Anomalous Diffraction : SAD)の適用範囲が,予想以上に広く,多くの場合吸収端よりわずかに高エネルギー側のいわゆるピークと呼ばれる波長のデータのみで構造解析可能であることが示された.

Multi-wavelength anomalous dispersion method is applicable to structural analysis of crystals of one kind (in case of one), rapid determination of phase determination method, and structural analysis of crystals of many kinds in recent years. In addition, the abnormal dispersion results in a small difference in folding strength, and the molecular weight is tens of thousands of degrees. Multi-wavelength anomalous dispersion method for polymer complexes with large molecular weight is necessary for application. In this study, we have explored the application of SPring-8's biological supramolecular viramycin (BL44XU) to the improvement and structural analysis of the flexural strength data structure of high molecular weight polymer composites using multi-wavelength anomalous dispersion method. In particular, this year, wavelength change and wavelength correction (optimization of measurement wavelength), simple line, easy to use and development. At the same time, the application of the new rules and regulations in structural analysis of the quality of the application. Optimization of measurement wavelength and wavelength change are easy to use,GUI is easy to use, X-ray is easy to select the optimal wavelength. In this study, the application range of Single-wavelength Anomalous Dispersion (SAD) method is discussed. It is expected that the structure analysis of single-wavelength anomalous dispersion (SAD) method may be possible in many cases.

项目成果

Atsushi Nakagawa et al.: "Crystal structure of a ribonuclease from the seeds of bitter gourd (Momordica charantia) at 1.75 Å resolution"Biochimica et Biophysica Acta. 1433. 253-260 (1999)

Atsushi Nakakawa 等人：“来自苦瓜 (Momordica charantia) 种子的核糖核酸酶的晶体结构，分辨率为 1.75 Å”Biochimica et Biophysicala Acta. 1433. 253-260 (1999)

Gentaro Miyazawa et al.: "Magnesium (II) and Zine (II) ? protopocphyrin XI's stubilize the Lowest Oxgen Affinity of Human Hemoglobin Even More Strongly than Deoxyheme"Journal of Molecular Biology. 292. 1121-1136 (1999)

Gentaro Miyazawa 等人：“镁 (II) 和锌 (II) - 原卟啉 XI 比脱氧血红素更能稳定人类血红蛋白的最低氧亲和力”分子生物学杂志。

H. Sugimoto et al.: "Crystal Structure of Human D-Dopachrorne Taufonerase at 1.54 Å resolution"Acta Crystall ographica. A50, Supp1. 350 (1999)

H. Sugimoto 等人：“1.54 Å 分辨率下的人 D-多巴酮 Taufonerase 的晶体结构”Acta Crystallographa，Supp1 350 (1999)

A.Ogawa, Y.Takayama, H.Sakai, K.T.Chong, S.Takeuchi, A.Nakagawa, S.Nada, M.Okada, T.Tsukihara: "Structure of the Carboxyl-terminal Src Kinase, Csk"The Journal of Biological Chemistry. 277. 14351-14354 (2002)

A.Okawa、Y.Takayama、H.Sakai、K.T.Chong、S.Takeuchi、A.Nakakawa、S.Nada、M.Okada、T.Tsukihara：“羧基末端 Src 激酶 (Csk) 的结构”The Journal of

A.Nakagawa, N.Miyazaki, J.Taka, H.Naitow, A.Ogawa, Z.Fujimoto, H.Mizuno, T.Higashi, Y.Watanabe, T.Omura, R.H.Cheng, T.Tsukihara: "The Atomic Structure of a Double Shelled Virus, Rice Dwarf Virus"Acta Crystallographica. A58. C12 (2002)

A.Nakakawa、N.Miyazaki、J.Taka、H.Naitow、A.Okawa、Z.Fujimoto、H.Mizuno、T.Higashi、Y.Watanabe、T.Omura、R.H.Cheng、T.Tsukihara：“原子