膜蛋白質の構造解析を推進する試薬の開発

开发促进膜蛋白结构分析的试剂

• 批准号: 17048003
• 负责人: 若松 馨
• 金额: $ 4.22万
• 依托单位: Gunma 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17048003/
• 关键词: 蛋白質; 凝集; NDSB; 構造生物学; NMR; 熱安定性; X線結晶解析; 重水素化

蛋白質の非特異的な凝集を防止するとともに安定性を向上させる低分子化合物やその使用法を開発し,膜蛋白質研究を推進することを本研究の目的とした.蛋白質が凝集すると質の良い結晶ができないだけでなく,溶液NMRの感度や分解能が著しく低下する.NDSB (non-detergent sulfobetain)という一群の化合物は蛋白質の凝集を防ぐ事が知られているので,NDSBが凝集を防止するメカニズムを検討するとともに,膜蛋白質のNMRにNDSBを応用した.1.NMR条件下での蛋白質の凝集:動的光散乱測定では単分散状態と判断される蛋白質サンプルの溶液NMRを測定しても,凝集した蛋白質のスペクトルが得られる事がある.これはNMR測定に固有の条件が凝集を促進している事が原因であった.その原因は3つあり(ガラスNMRチューブ,化学シフトの基準物質,重水中の不純物),これらを除去することによって,サンプルの寿命が延び,良質のスペクトルが得られるようになった.2.NDSB添加によるNMRスペクトルの向上:溶液NMRは測定温度が高いほどシグナルがシャープになり,良質のスペクトルが得られる.しかし,高温にすると蛋白質が凝集しやすくなる.NMRサンプルにNDSBを添加すると高温でも蛋白質が凝集しなくなる事がわかった.この方法を適用する事により,膜蛋白質の一種であるGi1αのシグナルが帰属できるようになり,活性化に伴う立体構造変化も追跡できるようになった.3.NDSBと蛋白質との結合:NDSB存在下ではユビキチン等の蛋白質の回転半径が大きくなるので,NDSBは蛋白質に結合している事が明らかとなった.

The purpose of this study is to develop methods for the prevention of non-specific aggregation of proteins and to improve their stability. The sensitivity and decomposition energy of solution NMR for protein aggregation are low.NDSB (non-detergent sulfobetain) is used for a group of compounds to prevent protein aggregation. NDSB is used to prevent protein aggregation. 1. NMR is used for protein aggregation. Dynamic optical scattering is used to determine the dispersion state of protein. The inherent conditions of NMR determination promote aggregation. The reason is: 3. NMR spectra, chemical reference substances, impurities in heavy water, removal of impurities, prolongation of service life, good quality of impurities. 2. NDSB addition, NMR spectra upward: solution NMR spectra, determination of high temperature, good quality of impurities. Protein aggregates at high temperatures.NMR spectra show protein aggregates at high temperatures. This method is applicable to membrane proteins, and activation of membrane proteins is accompanied by a three-dimensional structural change trace. 3. NDSB protein binding:NDSB protein binding in the presence of NDSB.

项目成果

Crystallization and preliminary X-ray crystallographic analyses of the receptor-uncoupled mutant of Gil

Gil 受体未偶联突变体的结晶和初步 X 射线晶体学分析

• 发表时间: 2007
• 期刊: Acta Crystallogr.F 63(2)
• 作者: E.Sasaki;H.Kojima;H.Nishimatsu;Y.Urano;K.Kikuchi;Y.Hirata;T.Nagano;T.Morikawaら
• 通讯作者: T.Morikawaら

Direct determination of a membrane-peptide interface using the nuclear magnetic resonance cross-saturation method

使用核磁共振交叉饱和法直接测定膜-肽界面

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biophysical Journal 89
• 作者: Mugishima;M.Tsuda;M.et al.;M.Kitajima;S.Horie;H.Takayama;K.Matsumoto;K.Matsumoto;Masayoshi Sakakura;Masayoshi Sakakura;Takefumi Nakamura
• 通讯作者: Takefumi Nakamura

Effect of NDSB on the fibrinogen gelation by thrombin

NDSB 对凝血酶纤维蛋白原凝胶化的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: Trans.Materials Res.Soc.J. 31(3)
• 作者: E.Sasaki;H.Kojima;H.Nishimatsu;Y.Urano;K.Kikuchi;Y.Hirata;T.Nagano;T.Morikawaら;N.Uekiら;Y.Todokoroら;H.Kogureら
• 通讯作者: H.Kogureら

Cryptides: Functional cryptic peptides hidden in protein structures

• DOI: 10.1002/bip.20687
• 发表时间: 2007-01-01
• 期刊: BIOPOLYMERS
• 影响因子: 2.9
• 作者: Ueki, Nobuhiko;Someya, Kazuya;Mukai, Hidehito
• 通讯作者: Mukai, Hidehito

Structure of tightly membrane-bound mastoparan-X, a G-protein-activating peptide, determined by solid-state NMR

• DOI: 10.1529/biophysj.106.082735
• 发表时间: 2006-08-15
• 期刊: BIOPHYSICAL JOURNAL
• 影响因子: 3.4
• 作者: Todokoro, Yasuto;Yumen, Ikuko;Fujiwara, Toshimichi
• 通讯作者: Fujiwara, Toshimichi