固体NMRによる膜生体分子の動的膜結合構造と膜相互作用解析法の開発

利用固态NMR开发膜生物分子的动态膜结合结构和膜相互作用分析方法

• 批准号: 19036006
• 负责人: 内藤 晶
• 金额: $ 3.78万
• 依托单位: Yokohama National 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: 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-19036006/
• 关键词: アラメチシン; バクテリオロドプシン; グルカゴン; イオンチャネル; プロトンポンプ; アミロイド線維; 固体NMR; 化学シフト相互作用; ホボロドプシン; 光信号伝達受容体

アラメチシンは20残基からなる直鎖状ペプチドで、細菌trichoderma virideから得られる抗菌ペプチドである。このペプチドは膜に結合して電位駆動型イオンチャネル活性を持つことが知られている。本研究ではカルボニル炭素の大きな化学シフト異方性に注目して、化学シフトテンソルをペプチドが膜法線の周りで回転している運動モデルを用いて解析した。この結果、N-末端はα-ヘリックスを形成して膜法線から17度傾き、C-末端は3_<10>-ヘリックスを形成して膜法線から32度傾いている詳細な立体構造と膜に対する配向が明らかになった。バクテリオロドプシンはHalobacterium Salinarumの紫膜に存在する内在性膜タンパク質であり、光駆動型プロトンポンプ活性をもっている。本研究では[ζ-^<15>N]Lys-bRの^<15>NCP-mS-NMRスペクトルを観測して、圧力と光により誘起されるレチナールの異性化を観測した。この結果、圧力順応状態では13-cis状態が増加し、明順応状態ではall-trans状態が増加することが判明した。さらにTyr-185近傍のタンパク質の主鎖は2つの構造が共存したことから、レチナールの異性化は近傍のタンパク質に局所的に影響を与えることが分かった。グルカゴンについて脂質二分子膜の存在下で線維形成を行ったところ、水溶液中で形成する線維はN-末端側とC-末端側がβ-sheet構造を形成するのに対し、脂質二分子膜存在下では、N-末端はα-helixを形成したままであることが判明した。また脂質二分子膜存在下では水溶液中に比べて核形成速度は速くなり、線維成長速度は遅くなることが分かった。グルカゴンは脂質膜に結合して濃縮されるので線維核形成速度は速くなったことが明らかになった。

The 20 residues in the DNA sequence are directly linked to each other, and the bacterial trichoderma viride is isolated from each other. This kind of membrane is bound to the potential of the membrane, and the activity of the membrane is maintained. In this study, we analyzed the chemical heterogeneity of carbon and its application. As a result, the N-terminal α-terminal formation of the film normal line from 17 degrees tilt, C-terminal 3-<10>terminal formation of the film normal line from 32 degrees tilt, detailed three-dimensional structure of the film alignment. The presence of Halobacterium Salinarum in the purple membrane is an intrinsic property of the membrane and a photodynamic property of the membrane. In this study, we investigated the heterogenization of <15>Lys-bR by <15>NCP-mS-NMR spectroscopy, pressure and optical induction. As a result, the pressure compliance state is increased from the 13-cis state, and the light compliance state is increased from the all-trans state. The structure of Tyr-185 near the main lock is blue shift, and the structure of Tyr-185 near the main lock is different from that of Tyr-185 near the main lock. In the presence of lipid bilayers, the formation of linear dimension in aqueous solution was observed. In the presence of lipid bilayers, the formation of linear dimension on the N-terminal side and C-terminal side was observed. In the presence of lipid bilayers, the formation of N-terminal α-helix was observed. In the presence of lipid bilayers, the rate of nuclear formation and linear growth in aqueous solutions is faster than that in aqueous solutions. The rate of nuclear formation in the lipid membrane is very fast.

项目成果

固体NMRによるアミロイド形成ペプチドのアミロイド線維形成阻害機構の解明

使用固态 NMR 阐明淀粉样蛋白形成肽抑制淀粉样蛋白原纤维形成的机制

• 发表时间: 2007
• 作者: Masako Umeyama;Akira Naito;H. Saito;I. Kawamura;I. Kawamura;I. Kawamura;A. Naito;H. Saito;H.Saito;I.Kawamura;I.Kawamura;I.Kawamura;A.Naito;K. Nishimura;K. Yamamoto;M. Umeyama;Akira Naito;M. Kamihira;K. Nishimura;M. Umeyama;Akira Naito;M. Kamihira;K. Nishimura;K.Nishimura;K.Yamamoto;M.Umeyama;A.Naito;M.Kamihira;K.Nishimura;A.Naito;K.Yamamoto;K. Nishimura;T. Uezono;S. Toraya;K. Nishimura;T. Uezono;S. Toraya;K.Nishimura;T.Uezono;S.Toraya;Akira Naito;Akira Naito;内藤 晶;Akira Naito;Akira Naito;Akira Naito;内藤 晶;A. Naito;A. Naito;Akira Naito;Akira Naito;Akira Naito;内藤 晶
• 通讯作者: 内藤 晶

Dynamic aspect of extracellular loop region as a proton release psthway of bacteriorhodopsin studied by relaxation time measurements by solid state NMR

通过固态核磁共振弛豫时间测量研究细胞外环区域作为细菌视紫红质质子释放途径的动态方面

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biochim. Biophys. Acta 1768
• 作者: C. Kato;T. Sato;F. Abe;E. Ohmae;H. Tamegai;K. Nakasone;K. Siddiqui;and T. Thomas;大前英司;I. Kawamura;I. Kawamura
• 通讯作者: I. Kawamura

アミロイド線維の原子分解能立体構造解析

淀粉样原纤维的原子分辨率三维结构分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Masako Umeyama;Akira Naito;H. Saito;I. Kawamura;I. Kawamura;I. Kawamura;A. Naito;H. Saito;H.Saito;I.Kawamura;I.Kawamura;I.Kawamura;A.Naito;K. Nishimura;K. Yamamoto;M. Umeyama;Akira Naito;M. Kamihira;K. Nishimura;M. Umeyama;Akira Naito;M. Kamihira;K. Nishimura;K.Nishimura;K.Yamamoto;M.Umeyama;A.Naito;M.Kamihira;K.Nishimura;A.Naito;K.Yamamoto;K. Nishimura;T. Uezono;S. Toraya;K. Nishimura;T. Uezono;S. Toraya;K.Nishimura;T.Uezono;S.Toraya;Akira Naito;Akira Naito;内藤 晶
• 通讯作者: 内藤 晶

Solid state NMR analysis of the orientation and dynamics of epigallo catechin gallate, a green tea polyphenol, incorpolated into lipid bilayers

表没食子儿茶素没食子酸酯（一种绿茶多酚）掺入脂质双层的取向和动力学的固态核磁共振分析

• 发表时间: 2008
• 期刊: Magn. Reson. Chem. 46
• 作者: Mino;H.;伊藤繁(共著);K. Kajiya;Y. Morita;Izuru Kawamura;Ohki Kambara;Izuru Kawamura;K. Kajiya
• 通讯作者: K. Kajiya

Pressure‐induced Isomerization of Retinal on Bacteriorhodopsin as Disclosed by Fast Magic Angle Spinning NMR †

• DOI: 10.1562/2006-06-20-rc-941
• 发表时间: 2007-02
• 期刊: Photochemistry and Photobiology
• 影响因子: 3.3
• 作者: I. Kawamura;Y. Degawa;S. Yamaguchi;K. Nishimura;S. Tuzi;H. Saitô;A. Naito