一分子計測法による蛋白質の折り畳み運動の観測

利用单分子测量方法观察蛋白质折叠运动

• 批准号: 18031025
• 负责人: 高橋 聡
• 金额: $ 4.93万
• 依托单位: Osaka 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18031025/
• 关键词: 蛋白質; 折り畳み; 一分子観察; シトクロム c; シトクロムc; 一本鎖モネリン

本研究では、新しい一分子観察法を提案し、実際の蛋白質を対象に手法の有用性を示した。この手法では、蛍光色素でラベルした蛋白質を、レーザー照射したキャピラリーにー分子ごとに流し、分子が発する蛍光を輝線として検出する。この手法を使い、シトクロムcが折り畳み転移する様子の観察を行った。得られた-分子の蛍光強度の頻度分布には、中間状態と変性状態に対応する二つのピークが見られた。さらに、時系列データの自己相関関数を計算したところ、中間状態はミリ秒以内に減衰を示した一方で、変性状態の減衰は15ミリ秒程度だった。この結果は、変性蛋白質の運動が、従来考えられていたよりも遅いことを示唆する(発表論文1)。新しい装置開発として、二重のキャピラリーを持つ「鞘流セル」を制作した。このセルでは、蛋白質資料の位置を流路の中心部のみに制限することで、データのS/N比の向上と試料の吸着を減らした観測が可能になった。さらに、溶液混合を用いた非平衡状態での観測が可能となった。このセルを用いることで、変性状態からpHジャンプを起こした後のシトクロムcの運動について、予備的な観測を行った。アポミオグロビンの折り畳み過程について、時間分解赤外吸収観測を行った。蛋白質のアミドI領域を観察することで、さまざまな二次構造要素の分別が可能である。特に、疎水的環境に埋もれたヘリックス構造と、水に接触した水和ヘリックスの区別が可能である。折り畳み開始直後から水和したヘリックスの含量が大きく増え、折り畳みの律速段階で量を減らした。アポミオグロビンが水を巻き込んだ形で折り畳み中間体を作り、その水が脱水和することで折り畳み構造が作られることを示している(発表論文2)。

This study proposes a new molecular detection method and demonstrates the usefulness of this protein targeting method. This technique involves the production of protein, light, and light from molecules. This method is used to detect the movement of the child. The frequency distribution of the fluorescence intensity of the molecule is obtained in the reverse, intermediate and variable states. In addition, the calculation of the correlation number of the time series is carried out. The attenuation of the intermediate state is less than 15 seconds. The results showed that the protein movement was different from that of the control group (Table 1). New device development, double color, and maintain the "sheath flow" to produce The position of protein data in the center of the flow path is limited by the S/N ratio of the sample and the adsorption is possible. In addition, the solution mixture is used in the non-equilibrium state, and the measurement is possible. This is the first time that a person has ever been in a position to change his or her behavior. The time decomposition and absorption measurement are carried out in the process of separation and separation. The separation of protein secondary structural elements is possible. The environment of water is different from that of water. After the beginning of the break, the content of the water and the speed of the break increased and decreased. The structure of the intermediate is shown in Table 2.

项目成果

「赤外・ラマンイメージング」5.5章 「蛋白質への応用」 (出版予定)

《红外/拉曼成像》第 5.5 章“在蛋白质中的应用”（待出版）

• 发表时间: 2008
• 作者: Iwata;K.;高橋 聡
• 通讯作者: 高橋 聡

A rapid flow mixer with 11-ms mixing time microfabricated by a pulsed-laserablation technique : observation of a barrier-limited collapse in cytochrome c folding

通过脉冲激光烧蚀技术微制造的混合时间为 11 毫秒的快速流动混合器：观察细胞色素 c 折叠中的屏障限制塌陷

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of American Chemical society (In press)
• 作者: S.Matsumoto;A.Yane;S.Nakashima;M.Hashida;M.Fujita;Y.Goto;S.Takahashi
• 通讯作者: S.Takahashi

3D structure of amyloid protofilaments of β2-microglobulin fragment probed by solid-state NMR

• DOI: 10.1073/pnas.0607180103
• 发表时间: 2006-11-28
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Iwata, Kentaro;Fujiwara, Toshimichi;Goto, Yuji
• 通讯作者: Goto, Yuji

Cores and pH-dependent dynamics of ferredoxin-NADP^+ reductase revealed by H/D exchange

H/D 交换揭示铁氧还蛋白-NADP^ 还原酶的核心和 pH 依赖性动力学

• 发表时间: 2007
• 期刊: J.Biol.Chem. 282
• 作者: Yoshida;K.;et. al.;T.Irifune;Lee Y-H.
• 通讯作者: Lee Y-H.

「やさしい原理から入るタンパク質科学実験」III-3章「タンパク質の可視化とダイナミズムin vitro系」(出版予定)

《基于简单原理的蛋白质科学实验》第三章-3《蛋白质可视化和动态体外系统》（待出版）

• 发表时间: 2008
• 作者: Iwata;K.;高橋 聡;高橋 聡
• 通讯作者: 高橋 聡