異方性スピン相互作用利用新規NMR法によるイオンチャネルの分子形態変化解析

使用各向异性自旋相互作用的新 NMR 方法分析离子通道中的分子形状变化

• 批准号: 19036016
• 负责人: 楯 真一
• 金额: $ 3.9万
• 依托单位: Hiroshima 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-19036016/
• 关键词: NMR; 膜タンパク質; 分子形態変化; 安定同位体; 安定同位体利用; タンパク質構造変化解析; 高磁場利用; イオンチャネル; 化学シフト異方性効果

本年度は, 以下の研究を行った.1) イオンチャネルタンパク質KcsAのミセル再構成系の確立 : 大腸菌により大量発現させたKcsAの完全長タンパク質をSDSミセルに4量体として再構成した状態でNMR測定可能な試料の大量調製法を確立した.2) イオンチャネルタンパク質の分子形態変化技術を目指した測定技術の確立 : SDSミセルにより再構成されたKcsAの分子量は約100kDaになるが, この状態での分子形態変化観測を行うために, われわれが開発してきたDIORITE法の適用が必要である. DIORITE法で解析の前提となる, タンパク質の分子配向状態を実現するために, アクリルアミドゲル中で最適な分子配向を実現する条件の検討と, 構造解析法の検討が必要であった. このために, MBP(40kDa)をモデル系として, MBPのリガンド結合に伴う分子形態変化を観測する技術を確立することを目指した. この結果, MBPを磁場に対して適切に分子配向させる試料調製条件を確立し, 実際にDIORITE法を用いたリガンド依存的なMBPの分子形態変化の観測に成功した. タンパク質の分子配向依存的に変化するTROSYシグナル変化のみから, MBP中のドメイン間相対配向の変化を定量的に解析することが可能となった. この研究の中で確立した技術により, KcsAを対象とした分子形態変化観測の準備が完了した.3) KcsAの全長再構成系における主鎖シグナルの帰属 : 2H/15N/13Cで標識したKcsAのSDSミセル再構成試料を調製し, Trosy 3重共鳴スペクトルの測定を行った. 主鎖のシグナル解析・DIORITE法による分子形態変化観測は, 今後順次進めてゆく.

This year, the following studies were carried out: 1) Establishment of complete length and quality of KcsA in Escherichia coli, SDS, 4) Establishment of mass modulation method for NMR determination of possible samples, 2) Establishment of molecular morphology transformation technique for KcsA: The molecular weight of KcsA was about 100kDa, and the molecular morphology of KcsA in this state was determined. The DIORITE method is based on the premise that the molecular alignment state of the molecule can be realized, and the optimal molecular alignment state of the molecule can be realized in the structure analysis method. This is the first time that MBP(40kDa) has been used in molecular biology. As a result, MBP molecular morphology was successfully determined by DIORITE method. A quantitative analysis of the molecular alignment dependence of a molecule in MBP is possible. In this study, the preparation of KcsA molecular morphological transformation was completed. 3) The main lock of KcsA full-length reconstruction system was identified by 2H/15N/13C. The SDS molecular reconstruction sample was modulated by Trosy 3-fold resonance. The molecular morphologic changes were detected by DIORITE method, and the molecular morphologic changes were analyzed in sequence.

项目成果

異方性核スピン相互作用を利用する新規NMR技術による超高分子量タンパク質の分子形態観測

使用利用各向异性核自旋相互作用的新 NMR 技术观察超高分子量蛋白质的分子形态

• 发表时间: 2008
• 作者: T.Matsuo;K.Onai;K.Okamoto;J.Minagawa;M.Ishiura;井上和秀;楯真一
• 通讯作者: 楯真一

大腸菌ジヒドロ葉酸還元酵素のループ部欠失変異体の構造安定性と機能

大肠杆菌二氢叶酸还原酶环缺失突变体的结构稳定性和功能

• 发表时间: 2007
• 作者: Matsuyama;M.;et al.;楯 真一
• 通讯作者: 楯 真一

Oxidized low-density lipoprotein receptor, LOX-1, on the endothelial cell-The receptor structure and functions of LOX-1 in atherogenesis.

内皮细胞上的氧化低密度脂蛋白受体LOX-1-LOX-1在动脉粥样硬化形成中的受体结构和功能。

• 发表时间: 2007
• 期刊: J Biol Macromol 7
• 作者: Tate;S.I.
• 通讯作者: S.I.

Comprehensive secondary‐structure analysis of disulfide variants of lysozyme by synchrotron‐radiation vacuum‐ultraviolet circular dichroism

• DOI: 10.1002/prot.22430
• 发表时间: 2009-10
• 期刊: Proteins: Structure
• 作者: K. Matsuo;Hidenori Watanabe;S. Tate;H. Tachibana;K. Gekko

he molecular morphology analysis using the orientation induced Trosy shiftchanges

使用定向诱导 Trosy 位移变化进行分子形态分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 丸山大輔;遠藤斗志也;西川周一;楯真一
• 通讯作者: 楯真一