ウシ心筋ミトコンドリア電子伝達系に存在する膜蛋白質会合体の構造研究

牛心脏线粒体电子传递链中膜蛋白关联的结构研究

• 批准号: 19036010
• 负责人: 原田 繁春
• 金额: $ 4.22万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19036010/
• 关键词: 生物物理; 酵素; 生体分子; 蛋白質; ミトコンドリア電子伝達系; 超分子複合体; 結晶化

ミトコンドリア内膜中では好気的呼吸鎖の中心をなす膜蛋白質、複合体I、II、III、IVが会合して効率的な電子伝達が行なわれている。本研究では、これら超分子会合体のX線解析を行ない、立体構造から電子伝達機構を原子レベルで解明するために、結晶化に適したサンプルの調製と結晶化条件のスクリーニングを行った。界面活性剤を使って可溶化後、超遠心で得られた上清をBN-PAGEで分析したところ、ドデシルマルトシドやデシルマルトシドで、I_1III_2IV_1やI_1III_2超分子会合体を可溶化することができた。次に、BN-PAGEでは結晶化条件のスクリーニングに必要な大量のサンプルを得ることが困難なので、分画分子量が100万の限外ろ過膜、硫安分画、ショ糖密度勾配超遠心、ゲルろ過による大量精製を試みた。しかし、可溶化しただけの場合は比較的安定であるのに、精製によって、特にI_1III_2IV_1超分子会合体は数日で解離してしまった。これは、ミトコンドリア内膜の脂質が超分子会合体の安定性に関わっており、精製によってそれが失われたことで不安定になってしまったからと考えられる。次に、I_1III_2IV_1よりも安定性が高いI_1III_2超分子会合体の結晶化条件のスクリーニングを行った。その結果、結晶と思われるものがポリエチレングリコール400を沈澱剤に使った時に得られた。結晶化中にも超分子会合体の解離が徐々に進んでいるので、I_1III_2超分子会合体の結晶であるかどうかの確認が今後必要である。本研究で、I_1III_2超分子会合体は結晶化に必要な量のサンプルを調製でき、結晶と思われるものが得られることが分かった。しかし、会合体が徐々に解離していくという問題点も明らかになった。今後、この問題点を解決するために、例えば、脂質を共存させることでI_1III_2超分子会合体が解離しない条件を見出し、結晶化を行なっていく。

ミ ト コ ン ド リ ア lining in で は good 気 breathing lock の center を な す membrane protein, complex I, II, III, IV meet が し て sharper rate な electronic 伝 line of が な わ れ て い る. This study で は, こ れ ら supramolecular will fit の X-ray line analytical を な い, three-dimensional structure か ら electronic 伝 of institutions を atomic レ ベ ル で interpret す る た め に, crystallization に optimum し た サ ン プ ル の modulation と crystallization conditions の ス ク リ ー ニ ン グ を line っ た. Interfacial activity tonic を make っ て can be melted, vast heart で ら れ た supernatant を BN - PAGE で analysis し た と こ ろ, ド デ シ ル マ ル ト シ ド や デ シ ル マ ル ト シ ド で, I_1III_2IV_1 や I_1III_2 supramolecular will fit を solubilization す る こ と が で き た. に, BN - PAGE で は crystallization conditions の ス ク リ ー ニ ン グ に necessary な large の サ ン プ ル を have る こ と が difficult な の で, points outside が の 1 million molecular weight limit ろ membrane, sulfur content, シ ョ sugar density with vast heart, ゲ ル ろ too に よ る try a large number of refined を み た. し か し, solubilization し た だ け の occasions は more stable で あ る の に, refined に よ っ て, に I_1III_2IV_1 supramolecular will fit は days で dissociation し て し ま っ た. こ れ は, ミ ト コ ン ド リ の ア membrane lipid が supramolecular will fit の stability に masato わ っ て お り, refined に よ っ て そ れ が lost わ れ た こ と で unrest に な っ て し ま っ た か ら と exam え ら れ る. に, I_1III_2IV_1 よ り も high stability が い I_1III_2 supramolecular will fit の crystallization conditions の ス ク リ ー ニ ン グ を line っ た. そ の results, crystallization と わ れ る も の が ポ リ エ チ レ ン グ リ コ ー ル 400 を precipitates tonic に make っ た に have ら れ た. Crystallization of に も supramolecular will fit の dissociation が xu 々 に into ん で い る の で, I_1III_2 supramolecular will fit の crystallization で あ る か ど う か の confirm が で necessary in the future あ る. This study で, I_1III_2 supramolecular will fit は crystallization に な necessary quantity の サ ン プ ル を modulation で き, crystallization と わ れ る も の が must ら れ る こ と が points か っ た. The key points of the <s:1>, the combination が, the xu 々に, the dissociation て, the くと, the う, the clarification of the ら, the になった. In the future, こ の problem point を す る た め に, example え ば coexist, lipids を さ せ る こ と で I_1III_2 supramolecular will fit が dissociation し な い conditions を see し, crystallization を line な っ て い く.

项目成果

核酸およびレドックス調節パスウェイを標的とする抗トリパノソーマ薬の開発-回虫およびブタミトコンドリア呼吸鎖複合体IIをモデル蛋白質とした特異的阻害剤の開発-

开发针对核酸和氧化还原调节途径的抗锥虫药物 - 以蛔虫和猪线粒体呼吸链复合物 II 作为模型蛋白开发特异性抑制剂 -

• 发表时间: 2008
• 作者: 塩田拓也;間渕英;山野晃史;Peter G. Schultz;遠藤斗志也;原田繁春
• 通讯作者: 原田繁春

Alchohols induce beta-hematin formation via the dissociation of aggregated heme and reduction in interfacial tension of the solution

酒精通过聚集血红素的解离和溶液界面张力的降低诱导 β-血红素形成

• 发表时间: 2007
• 期刊: Actq Tropics 101
• 作者: Su W;et al.;Nguyen Tien Huy;Nguyen Tien Huy
• 通讯作者: Nguyen Tien Huy

Simple colorimetric inhibition assay of heme crystallization for high-throughput screening of antimalarial compounds

• DOI: 10.1128/aac.00985-06
• 发表时间: 2007-01-01
• 期刊: ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Huy, Nguyen Tien;Uyen, Dinh Thanh;Kamei, Kaeko
• 通讯作者: Kamei, Kaeko

回虫(Ascaris suum)成虫ミトコンドリア複合体IIの結晶構造解析

猪蛔虫成虫线粒体复合物II的晶体结构分析

• 发表时间: 2007
• 作者: Nguyen Tien Huy;Dinh Thanh Uyen;Motohiro Sasai;Dai Thi Xuan Trang;Takeshi Shiono;Shigeharu Harada;kaeko Kamei;Y. Kanaho;清水洋成
• 通讯作者: 清水洋成

ブタおよび回虫成虫ミトコンドリア複合体IIに対する阻害剤の結合様式

抑制剂与猪和蛔虫成虫线粒体复合物II的结合方式

• 发表时间: 2008
• 作者: Aoki;T.;et.al.;原田繁春
• 通讯作者: 原田繁春