蛋白質フォールディングの物理化学的解析

蛋白质折叠的理化分析

• 批准号: 14015207
• 负责人: 桑島 邦博
• 金额: $ 2.62万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14015207/
• 关键词: フォールディング; 速度論; 計算機シミュレーション; ストップトフロー; 分子動力学; プロリン異性化反応; 巻き戻り中間体

蛋白質フォールディング機構の研究は、本来、蛋白質一次配列や立体構造の経験的データーベースに基づく帰納的なアプローチとは相補的な関係にあり、ゲノム情報科学における根元的な課題として重要視されなければならない。本研究は、このような立場から、球状蛋白質フォールディングの統一的描像を実験と計算機シミュレーションを用いて確立することを目的とする。以下の研究成果が得られた。(1)プロリンを含まないスタフィロコッカル・ヌクレアーゼ(SNase)の巻き戻り反応をストップトフローpHジャンプ法により解析した。その結果、巻き戻り反応が複数の指数項で表される多相的な反応であることがわかった。一般に巻き戻りの多相性は変性状態におけるプロリン・ペプチド結合の遅い異性化反応に帰せられるが、上記の結果は、プロリン異性化以外にも多相性をもたらす要因があることを示している、ストップトフロー・ダブルジャンプの結果より、多相性の原因は、(i)SNaseの巻き戻り初期に複数の過渡的中間体が蓄積する、(ii)各中間体を通して複数の巻き戻り経路が存在する、の二点であることがわかった。今回の結果は、単一のポリペプチド鎖が複数のフォールディング経路を通って天然状態に至ることを明確に示した最初の例であり、今後、巻き戻りにおける複数経路の役割をさらに調べることが必要である。(2)ヤギαLAの大腸菌による組換え体(N末メチオニンあり)と真性体(メチオニンなし)の二種の蛋白質を対象に、分子動力学によるアンフォールディングシミュレーションを行なった。その結果、組換え体に付加しているN末端のメチオニン残基により、常温においてもN末端近傍の揺らぎが著しく大きくなることがわかった。今後、NMR等の実験等によりこれを確かめる必要がある。

The research on the mechanism of protein synthesis is an important task in the field of information science. This study aims to establish a unified image of globular protein in the human body. The following research results were obtained. (1)The analysis of the pH value of the solution is carried out by the following methods: The result is that the complex exponential term is expressed in terms of polyphase. In general, the heterogeneous state of SNase is characterized by the following: (i) the accumulation of complex transitional intermediates in the early stages of SNase evolution;(ii) the accumulation of intermediate compounds in the early stages of SNase evolution; and (iii) the accumulation of intermediate compounds in SNase evolution.(ii) the existence of a plurality of intermediate pathways, and the existence of a plurality of intermediate pathways. The result of this study is that the natural state of the circuit is clearly shown in the first example, and the future is clearly shown in the second example. (2)Two kinds of proteins in E. coli and true E. coli are studied in imaging and molecular dynamics. As a result, the N-terminal residues in the N-terminal residues. From now on, NMR and others will continue to work together.

项目成果

桑島 邦博: "蛋白質フォールディングの2つの描像:普遍的描像は可能か?"蛋白質 核酸 酵素. 47・6. 657-662 (2002)

Kunihiro Kuwashima：“蛋白质折叠的两张图片：通用图片可能吗？” 47・6（2002）。

M.Arai: "Fast Compaction of alpha-lactalbumin During Folding Studied by Stopped-Flow X-ray Scattering"J. Mol. Biol.. 321. 121-132 (2002)

M.Arai：“通过停流 X 射线散射研究折叠过程中 α-乳清蛋白的快速压缩”J。

K.Kuwajima: "The use of the time-resolved X-ray solution scattering for studies of globular proteins"Spectroscopy : an international J.. 16. 127-138 (2002)

K.Kuwajima：“使用时间分辨 X 射线溶液散射研究球状蛋白质”光谱学：国际 J.. 16. 127-138 (2002)

K.Kuwajima: "Chaperone-Affected Folding of Globular Proteins"J. Biol. Phys.. 28. 77-93 (2002)

K.Kuwajima：“分子伴侣影响的球状蛋白折叠”J。

K.Kuwajima: "The Role of the Molten Globule State in Protein Folding : The Search for a Universal View of Folding"Proc. Indian Nat. Sci. Acad.. 68. 333-240 (2002)

K.Kuwajima：“熔球状态在蛋白质折叠中的作用：寻找折叠的普遍观点”Proc。