蛋白質フォールディング機構の物理化学的解明

蛋白质折叠机制的物理化学阐明

• 批准号: 15076201
• 负责人: 桑島 邦博
• 金额: $ 89.09万
• 依托单位: National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities (2007)The University of Tokyo (2003-2006)
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15076201/
• 关键词: 水; 生体分子; 蛋白質; フォールデイング; 分子シャペロン; 速度論; 遷移状態; 中間体; フォールディング; プロリン異性化; エネルギー地形

1.αラクトアルブミンとリゾチームは互いにアミノ酸配列の類似した相同蛋白質であり、それらのフォールディング反応が類似しているか否かを実験的に明らかにすることは、蛋白質のフォールディング問題を考える上で重要である。昨年までの研究で、ヤギαラクトアルブミンのフォールディング反応の速度論的解析を行い、フォールディングの遷移状態で構造化する領域は、Cヘリックスとα-βドメイン境界にあるカルシウム結合部位近傍に局在化していることが明らかになっている。本年は、イヌ乳リゾチームのフォールディング反応の速度論的解析を行い、遷移状態ではカルシウム結合部位の構造は形成されていないことが明らかとなった。したがって、αラクトアルブミンとリゾチームは互いに相同で立体構造も類似しているがフォールディング経路が異なることになる。2.大腸菌のシャペロニンGroEL/ES複合体が、生理的条件下において、GroELとGroESのモル比が1:1の非対称な構造(弾丸型)を持つのか,あるいは,モル比が1:2の対称な構造(フットボール型)を持つのかは依然解決がついていない。電子顕微鏡の画像解析を利用した研究では,弾丸型であるとする結果とフットボール型であるとする結果の両方が報告されている。溶液X線小角散乱法は溶液中の蛋白質超分子複合体の構造を解析する有効な実験手法である。溶液X線散乱法を用いて,ATP存在下の生理的条件下におけるGroEL/ES複合体の立体構造を解析し,複合体が非対称な弾丸型の構造を持つことを明らかにした。ATP+BeF_x存在下では対称なフットボール型構造が形成されることも明らかとなったので,ATP加水分解を伴ったシャペロニン・サイクル中過渡的にフットボール型となることも期待される。

1. Alpha ラ ク ト ア ル ブ ミ ン と リ ゾ チ ー ム は mutual い に ア ミ ノ acid with column の similar し た same protein で あ り, そ れ ら の フ ォ ー ル デ ィ ン グ anti 応 が similar し て い る か no か を be 験 に Ming ら か に す る こ と は, protein の フ ォ ー ル デ ィ ン グ problem を exam え る で important で あ る. Yesterday in ま で の research で, ヤ ギ alpha ラ ク ト ア ル ブ ミ ン の フ ォ ー ル デ ィ ン グ anti 応 の speed theory of analytic を い, フ ォ ー ル デ ィ ン グ の migration state で structured す は る field, C ヘ リ ッ ク ス と alpha beta ド メ イ ン realm に あ る カ ル シ ウ ム combining site near alongside に bureau in turn し て い る こ と が Ming ら か に な っ て い る. Year は, イ ヌ milk リ ゾ チ ー ム の フ ォ ー ル デ ィ ン グ anti 応 の speed theory of analytic を い, migration state で は カ ル シ ウ ム combining site は の structure form さ れ て い な い こ と が Ming ら か と な っ た. し た が っ て, alpha ラ ク ト ア ル ブ ミ ン と リ ゾ チ ー ム は mutual い に で same three-dimensional structure も similar し て い る が フ ォ ー ル デ ィ ン グ 経 road が different な る こ と に な る. 2. Coliform の シ ャ ペ ロ ニ ン GroEL/ES complex が, physiological conditions に お い て, GroEL と GroES の モ ル than が 1:1 の says な structure (弾 pill) を seaborne hold つ の か, あ る い は, モ ル than が 1:2 の said seaborne な structure (フ ッ ト ボ ー ル type) を hold つ の か は still solve が つ い て い な い. Electronic 顕 micromirror の portrait parsing を using し た research で は, type 弾 pill で あ る と す る results と フ ッ ト ボ ー ル type で あ る と す る results の struck party が report さ れ て い る. Solution X-ray small-angle dispersion method structure of <s:1> protein supramolecular complex <e:1> in solution を analysis する effective な experimental technique である. Solution method of X-ray scattered を with い て, の physiological conditions in the presence of ATP に お け る GroEL/ES complex の three-dimensional structure analytical し を, complex が non said seaborne な 弾 type pill の tectonic を hold つ こ と を Ming ら か に し た. The presence of ATP + BeF_x で は said seaborne な フ ッ ト ボ ー ル type structure が form さ れ る こ と も Ming ら か と な っ た の で, ATP hydrolysis を with っ た シ ャ ペ ロ ニ ン · サ イ ク ル transition in に フ ッ ト ボ ー ル type と な る こ と も expect さ れ る.

项目成果

Folding of Canine Milk Lysozyme: A Ca^<2+>-Binding Lysozyme

犬乳溶菌酶的折叠：Ca^<2>-结合溶菌酶

• 发表时间: 2007
• 作者: KUWAJIMA;Kunihiro
• 通讯作者: Kunihiro

Mutational analysis of protein solubility enhancement using short peptide tags

• DOI: 10.1002/bip.20596
• 发表时间: 2007-01-01
• 期刊: BIOPOLYMERS
• 影响因子: 2.9
• 作者: Kato, Atsushi;Maki, Kosuke;Kuroda, Yutaka
• 通讯作者: Kuroda, Yutaka

K.Kamagata: "Multiple parallel-pathway folding of proline-free staphylococcal nuclease."J.Mol.Biol.. 332. 1143-1153 (2003)

K.Kamagata：“无脯氨酸葡萄球菌核酸酶的多重平行途径折叠。”J.Mol.Biol.. 332. 1143-1153 (2003)

M.Arai: "Effects of the difference in the unfolded-state ensemble on the folding of Escherichia coil dihydrofolate reductase."J.Mol.Biol.. 329. 779-791 (2003)

M.Arai：“未折叠状态整体的差异对大肠杆菌二氢叶酸还原酶折叠的影响。”J.Mol.Biol.. 329. 779-791 (2003)

Asymmetry of the GroEL-GroES complex under physiological conditions as revealed by small-angle X-ray scattering

• DOI: 10.1529/biophysj.107.114710
• 发表时间: 2008-02-15
• 期刊: BIOPHYSICAL JOURNAL
• 影响因子: 3.4
• 作者: Inobe, Tomonao;Takahashi, Kazunobu;Kuwajima, Kunihiro
• 通讯作者: Kuwajima, Kunihiro