シャペロニンの機能発現の速度論

伴侣蛋白功能表达的动力学

• 批准号: 15032208
• 负责人: 桑島 邦博
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15032208/
• 关键词: 分子シャペロン; シャペロニン; X線小角散乱; フォールディング; 蛍光スペクトル; 速度論; ストップトフロー法; ATP

本研究では,ストップトフロー蛍光スペクトルとストップトフローX線小角散乱の速度論的手法を用いて,シャペロニンの作用の分子機構を明らかにすることを目標とする。以下の成果が得られた。1.最近まで,大腸菌シャペロニンGroELのアロステリック転移の速度論に関しては,定性的な実験結果を基に互いに矛盾した複数のモデルが提出されていたため,混乱が続いていた。特に,もともとこの系のアロステリック転移の提唱者であったHorovitz等が転移の可逆性に関する誤った取り扱いをもとに,転移には複数の並行経路が存在し,遷移状態はATP非結合下で安定なT状態に類似していると報告したため,この混乱に拍車をかけることになった(PNAS99:14095(2002))。そこで,今回,われわれはストップトフロー・ダブルジャンプ法を用いて,アロステリック転移の可逆性に関するHorovitz等の取り扱いの誤りを指摘し,アロステリック転移が速度論的MWC(Monod=Wyman-Changeux)モデルで表され,遷移状態はATP結合下で安定なR状態に類似していることを明らかにした。2.超好熱性古細菌Thermococcusi sp.strain KS-1のグループIIαシャペロニンについて,その野生型とヘリックス突出欠損変異体のATPによる構造転移を蛍光スペクトルとX線小角溶液散乱により調べた。その結果,ヘリックス突出が,変性した標的蛋白質との結合にとって必要というよりは,むしろATPによる構造転移にとって重要であり,そのような構造転移が標的蛋白質のフォールディングを介助していることがわかった。

这项研究旨在使用停止流荧光光谱和停止流X射线小角度散射的动力学技术阐明伴侣蛋白作用的分子机制。获得了以下结果：1。直到最近，由于基于定性实验结果，提出了大肠杆菌伴侣蛋白凹槽的变构转移动力学的混乱。特别是，最初主张在该系统中进行变构转移的Horovitz等人报告说，转移有多个平行途径，并且过渡状态与ATP-Non-bonded下的稳定t状态相似（PNAS99：14095（2002））。因此，我们现在使用停止流双跳方法来指出Horovitz等人的处理误差。关于变构转变的可逆性，并揭示了变构转变在动力学MWC（monod = Wyman-Changeux）模型中表达，并且过渡态与R状态相似，R状态在ATP键下稳定。 2。高疗法的IIα伴侣蛋白，热圆形SP.STRAIN KS-1，通过荧光光谱和X射线射线小角度溶液散射研究了野生型ATP的结构转移和Helix-Protrusion-teakectectecte的突变体。结果表明，螺旋突出对于与ATP结构转移相比，与与变性靶蛋白结合所需的结构转移更为重要，并且这种结构转移有助于折叠靶蛋白。

项目成果

M.Arai: "Denaturation and reassembly of chaperonin GroEL studied by solution X-ray scattering."Protein Sci.. 12. 672-680 (2003)

M.Arai：“通过溶液 X 射线散射研究伴侣蛋白 GroEL 的变性和重组。”Protein Sci.. 12. 672-680 (2003)

K.Kamagata: "Multiple parallel-pathway folding of proline-free staphylococcal nuclease."J.Mol.Biol.. 332. 1143-1153 (2003)

K.Kamagata：“无脯氨酸葡萄球菌核酸酶的多重平行途径折叠。”J.Mol.Biol.. 332. 1143-1153 (2003)

R.Iizuka: "Role of the helical protrusion in the conformational change and the molecular chaperone activity of the archeal group II chaperonin."J.Biol.Chem.. 印刷中. (2004)

R.Iizuka：“螺旋突出在古菌 II 族伴侣蛋白的构象变化和分子伴侣活性中的作用。”J.Biol.Chem.. 出版中（2004 年）。

M.Arai: "Effects of the difference in the unfolded-state ensemble on the folding of Escherichia coli dihydrofolate reductase."J.Mol.Biol.. 329. 779-791 (2003)

M.Arai：“未折叠状态整体的差异对大肠杆菌二氢叶酸还原酶折叠的影响。”J.Mol.Biol.. 329. 779-791 (2003)

T.Inobe: "The Allosteric Transition of GroEL induced by Metal Fluoride-ADP Complexes."J.Mol.Biol.. 329. 121-134 (2003)

T.Inobe：“金属氟化物-ADP 复合物诱导的 GroEL 的变构转变。”J.Mol.Biol.. 329. 121-134 (2003)