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.

这项研究的目的是开发小分子化合物及其使用，以防止非特异性蛋白质聚集并改善其稳定性，并促进膜蛋白研究。当执行蛋白质聚集时，不仅不会产生高质量的晶体，而且溶液NMR的灵敏度和分辨率显着降低。 NDSB（非剂量）由于已知一组称为磺酰蛋白的化合物可以预防蛋白质聚集，因此我们研究了NDSB阻止聚集的机制，并将NDSB应用于膜蛋白的NMR。 NMR条件下的蛋白质聚集：测量蛋白质样品的NMR溶液NMR，该蛋白NMR在动态光散射测量中被确定为单分散，有时可以获得聚集的蛋白质。这是因为NMR测量中固有的条件促进了聚集。有三个原因（玻璃NMR试管，化学移位参考物质，重水中的杂质），通过去除这些，样品的寿命延长并可以获得优质的光谱。 2。通过添加NDSB来改善NMR频谱：测得的温度越高，信号越大，并且获得了良好的质量频谱。但是，在高温下，蛋白质倾向于聚集。发现将NDSB添加到NMR样品中可以防止蛋白质在高温下汇总。通过应用此方法，可以分配GI1α的信号，一种类型的膜蛋白，也可以跟踪与激活相关的构象变化。 3。NDSB和蛋白质之间的结合：在NDSB的存在下，蛋白质（例如泛素）的转化半径增加，这清楚地表明NDSB与蛋白质结合。

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

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

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

nm-Scale assembly of phospholipid and detergent mixture

磷脂和洗涤剂混合物的纳米级组装

• 发表时间: 2005
• 期刊: Trans.Materials Res.Soc.J. 30(3)
• 作者: K.Kubota;T.Sato;H.Kawai;Y.Inaoka;K.Wakamatsu
• 通讯作者: K.Wakamatsu

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