水分子-蛋白質の動的相互作用のダイナミクス解明

阐明水分子-蛋白质动态相互作用的动力学

• 批准号: 15076204
• 负责人: 寺嶋 正秀
• 金额: $ 51.14万
• 依托单位: Kyoto 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: 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-15076204/
• 关键词: タンパク質; 反応ダイナミクス; 拡散係数; 時間分解; 過渡回折格子; 反応中間体; 拡散; 光感受蛋白質; ダイナミクス; 光反応; 蛋白質拡散; 分子間相互作用; 蛋白質折りたたみ反応; 過渡回折格子法

蛋白質と周囲の水分子との相互作用、特に反応途中における相互作用のダイナミクスを時間分解で明らかにするための研究を行った。また、蛋白質の反応を物理化学的に研究するため、新しい検出手法の開発を行い、本年度は以下のような成果を得た。1.我々の開発した時間分解拡散係数法を、青色受容タンパク質であるYcgFに適用し、BLUFドメインに関与する反応を時間分解で明らかにした。その結果、光励起に伴い、数十マイクロ秒での構造変化とダイマー化反応の存在を示した。吸収法では、このダイマー化という劇的な反応ダイナミクスでも全く検出されないことから、本手法は反応機構を明らかにする非常に有力なものであることがわかった。2.植物の持つ青色光センサーであるフォトトロピンについて、Phot1LOV2ドメイン単体(LOV2試料)とそれにlinkerを付随させたもの(LOV2-linker試料)を用いて、その反応を時間分解TG測定により研究した。得られた拡散信号の形や強度に観測時間依存性が見出され、光照射により誘起された拡散係数変化を伴う蛋白質全体の構造変化が観測されていると結論した。LOV2試料では、光照射に伴いダイマー化と解離反応が起こっていることが示された。また、LOV2-linker試料では、LOV2試料に比べてより大きな拡散係数変化が光励起後1msの時定数で観測された。これは光照射により1inker部分のヘリックスが壊れ、溶媒との相互作用が強まり、拡散係数が大きく変化したためであり、1inker部分のヘリックス崩壊という大きな構造変化が光照射後1msで誘起されていると結論づけられた。3.PYPと呼ばれる光センサータンパク質の構造変化について、拡散係数の観点からそのダイナミクスを調べた。その結果、N末端のヘリックスが壊れる速度は、従来考えられていたよりも1桁速いことが明らかとなった。

Protein and water molecules interact with each other and interact with each other on the way back and forth. Research on the physical and chemical properties of proteins, new methods of research, and the following achievements this year. 1. I'm using the time decomposition and scattering coefficient method, and I'm using the cyan tolerance method. gF is applied, BLUF is applied, and BLUF is decomposed in time.その results, light excitation and companionship, tens of マイクロ seconds, でのstructural change, とダイマー化 Reflection, のexisting, をshow, した. Absorption method では, このダイマー化という drama's な濜ダイナミクスでも全く検出されないことから、This technique is a very powerful anti-reaction mechanism. 2.Plant のhold つ青光センサーであるフォトトロピンについて, Phot1LOV2 ドメイン単体 (LOV2 sample) とそれにlinker させたもの (LOV2-linker sample) いて, そのreaction を time decomposition TG measurement により research した. The shape and strength of the scattered signal are obtained, the time dependence is measured, and the light irradiation is induced. The change of the coefficient of dispersion is accompanied by the change of the overall structure of the protein. The result is a conclusion. The LOV2 sample was exposed to light and the light was irradiated and the reaction was dissociated and reacted.また、LOV2-linker sample is larger than べてより and the LOV2 sample is larger than the べてよりきな拡dispersion coefficient is changed and the constant value is measured at 1ms after light excitation.これはLight irradiationにより1inker partのヘリックスが壊れ、solvent interactionがstrongまり、拡divergence coefficientが大きく変化したためであり、1inker part のヘリックス壊という大きな structural change がAfter 1ms of light irradiation, されていると Conclusion づけられた. 3. PYP has a light structure, a structural change of the quality, and a scattering coefficient of the point.そのRESULT, N-terminal のヘリックスが壊れるspeed は, 従来卡えられていたよりも1桁speed いことが明らかとなった.

项目成果

Dynamics of conformational changes of Arabidopsis phototropin l LOV2 with the linker domain

拟南芥向光素 l LOV2 与连接结构域构象变化的动态

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Mol. Biol. 367
• 作者: 堀直人(神戸大);高田彰二;Y. Nakasone
• 通讯作者: Y. Nakasone

センサリーロドプシンII トランスデューサータンパク質の信号伝達ダイナミクスの研究

感觉视紫红质II转导蛋白信号转导动力学研究

• 发表时间: 2007
• 作者: H. M. L. Tan;T. Ichiki;井上 圭一
• 通讯作者: 井上 圭一

Photoreverse reaction dynamics of octopus rhodopsin

章鱼视紫红质的光逆反应动力学

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biophysical Journal 92・10
• 作者: Sowa;Y.;Rowe;A.;Leake;M.;Yakushi;T.;Homma;M.;Ishijima;A.;Berry;R.;石島 秋彦;Ikurou Suzuki;Kenji Yasuda;Ikurou Suzuki;Koudai Oikawa;安田賢二;Atsushi Kira;Keuchi Inoue
• 通讯作者: Keuchi Inoue

Laser-induced transient grating analysis of dynamics of interaction between sensory rhodopsin II D75N and the HtrII transducer

• DOI: 10.1529/biophysj.106.097493
• 发表时间: 2007-03-15
• 期刊: BIOPHYSICAL JOURNAL
• 影响因子: 3.4
• 作者: Inoue, Keiichi;Sasaki, Jun;Terazima, Masahide
• 通讯作者: Terazima, Masahide

寺嶋 正秀: "蛋白質におけるエネルギー散逸過程"レーザー研究. 31. 195-201 (2003)

Masahide Terashima：“蛋白质中的能量耗散过程”激光研究 31. 195-201 (2003)。