タンパク質のフォールディングやダイナミクスに関与する水和構造

参与蛋白质折叠和动力学的水合结构

• 批准号: 16041101
• 负责人: 新村 信雄
• 金额: $ 8.38万
• 依托单位: Ibaraki 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16041101/
• 关键词: フォールデイング; ダイナミクス; 水和構造; 水素結合; 中性子回折; タンパク質結晶成長; タンパク質結晶成長相図; 結晶品質評価; 水素; タンパク質; 核酸; 結晶育成; 結晶成長相図

水分子ネットワークはタンパク質のフォールディング、ダイナミクスおよび分子認識にも関与していると考えられ、基本的なタンパク質(cubic insulin, RNase A,β-lactoglobulin,α-amylase,2Zn insulin等)の周囲を取り巻く水分子のネットワークの詳細を調べるため中性子回折実験を行うことにし、それぞれの大型単結晶育成を開始した。中性子回折実験では最低約1mm立法の体積のタンパグ質単結晶が必要である。タンパク質大型結晶育成は、一般的には困難であるが、良質大型結晶は溶解度曲線を含む相図のある一定領域で得られることを見いだした。次の基本的なタンパク質、RNase A,β-lactoglobulin.α-amylase,2Zn insulinの結晶成長相図を作成することに成功した。結晶成長相図に基づき準安定領域あるいはそれの近傍で大型結晶育成が可能であることが判明したので、相図が求まったタンパク質について大型結晶育成を行った結果、体積1mm3以上の大型単結晶が得られた。タンパク質の結晶品質を定量化する手法が確定していなかったが、我々は新たに次の3種類の方法を提案し、これによりInsulin, RNase A,β-lactoglobulin, 2Zn insulinの結晶品質評価を試みた。1)結晶のOver all B-factorを用いる。2)1/1000度以下に角度の広がりを押さえた平行ビームで結晶のロッキングカーブを求める。3)結晶中の分子配向の乱れに起因する散漫散乱の大小を評価する。大型単結晶が得られた、Insulin (pD=6.0)分解能2.5Å、RNAase A分解能1.7ÅでFull data setの取得を完了した。また、2Zn Insulinでは分解能1.8Åのdataが取得できることが予備実験で判明した。

Water molecule production and molecular understanding of the relationship between the study, the basic characteristics of the quality (cubic insulin, RNase A,β-lactoglobulin,α-amylase,2Zn insulin, etc.) of the cycle, the selection of water molecule production and detailed adjustment, the middle of the sub-folding process, the beginning of large-scale single crystal breeding. The minimum size of the medium grain is about 1 mm. The solubility curve of a large crystal contains a small amount of water. The second basic crystal growth phase of RNase A,β-lactoglobulin, α-amylase,2Zn insulin was successfully prepared. Crystal growth phase: quasi-stable region: near large crystal growth is possible; phase: large crystal growth is possible; volume: 1 mm3 or more Three new methods for quantifying the crystal quality of Insulin, RNase A,β-lactoglobulin, 2Zn insulin were proposed. 1)Crystallization Over all B-factors. 2) The angle below 1/1000 degrees is calculated by calculating the angle of crystallization. 3)Molecular alignment disorder in crystals is caused by dispersion and size. Large crystals were obtained, Insulin (pD=6.0) decomposition energy was 2.5 g, RNAase A decomposition energy was 1.7 g, and Full data set was obtained. 2Zn Insulin can be decomposed into 1.8 g of data.

项目成果

DNAとタンパク質の巨大結晶を作る

创造巨大的 DNA 和蛋白质晶体

• 发表时间: 2004
• 期刊: 現代化学 396
• 作者: 新村信雄;栗原和男;田中伊知朗;新村信雄;新村信雄
• 通讯作者: 新村信雄

Hydrogen- Hydration sensitive structural biology

氢-水合敏感结构生物学

• 发表时间: 2005
• 作者: Ed.;Nobuo Niimura;Hiroshi Mizuno;John Helliwell;Eric Westhof
• 通讯作者: Eric Westhof

.特集中性子の産業利用を目指して利用研究の現状中性子回折・散乱新薬創成に向けての中性子構造生物学

.工业用集中电子的研究现状中子衍射/散射中子结构生物学用于新药开发

• 发表时间: 2005
• 期刊: 放射線と産業 107
• 作者: T;Chatake・I;Tanaka・H;Umino・S;Arai・N;Niimura;J.Sawai;新村信雄
• 通讯作者: 新村信雄

Complicated Water Orientations. in the minor groove of the B-DNA decamer d(CCATTAATGG)2 observed by Neutron Diffraction Measurements Nucleic Acids Res.

复杂的水流方向。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Nucleic Acids Res. 33
• 作者: S.Arai;T.Chatake;T.Ohhara;K.Kurihara;I.Tanaka;N.Suzuki;Z.Fujimoto;H.Mizuno;N.Niimura
• 通讯作者: N.Niimura

相図に基づいた結晶の育成(「タンパク質の結晶化」、監修:坂部知平)

基于相图的晶体生长（“蛋白质结晶”，坂部智平监督）

• 发表时间: 2005
• 作者: Ed.;Nobuo Niimura;Hiroshi Mizuno;John Helliwell;Eric Westhof;新村信雄
• 通讯作者: 新村信雄