変異蛋白質の安定性の定量的評価

突变蛋白稳定性的定量评估

• 批准号: 62616508
• 负责人: 油谷 克英
• 金额: $ 0.77万
• 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: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62616508/
• 关键词: トリプトファン合成酵素α-サブユニット; 蛋白質の安定性; 蛋白質の変性; アミノ酸置換; カロリメトリー

蛋白質の機能はその特異的な立体構造に依存しており, またその立体構造形成の情報は蛋白質の一次構造の中に含まれている. このことは蛋白質のアミノ酸配列順序を変えることにより好みの機能または安定性を保持した蛋白質を設計することが理論的に可能であることを意味する. しかし, 一次構造から立体構造を予測する課題はまだ未解決のまま残されている. そこでこの課題解決の実験的アプローチとして, アミノ酸置換による変異型蛋白質の安定性を定量的に測定し, 置換残基の特性との関連を明らかにした. 具体的のは, 大腸菌のトリプトファン合成酵素α-サブユニットの49位Gluを他の19種のアミノ酸各々に置換した変異型蛋白質の安定性を測定した.(1)変異蛋白質の安定性の定量的評価. 野生型及び18種の変異型α-サブユニットのpH7およびpH9での塩酸グアニジン変性曲線を解析することによって, 水中での変性のギブスエネルギー(△dG)を求めた. pH7での変異型各々の△dGの値は野生型の0.72-1.92倍に変化した.(2)安定性の置換残基の特性との関連. α-サブユニットの49位残基は分子内部に埋もれているので, 置換残基の疏水性と野生型及び18種の変異型α-サブユニットの水中での△dGの値との関連を調べた. 芳香族残基(Trp, Tyr, Phe)への置換型を除いて, 置換残基の疏水性と△dGとは直線関係にあった. つまり, 分子内部49位の置換残基の疏水性の増加に比例してα-サブユニットの安定性が高められた. Arg置換型が物理化学測定に必要な量を得られなかったのは, 49位Argが分子内部でイオン化状態にあり, 疏水性が著しく低下したためにArg置換型の安定性も著しく低下したと考えられる. また, 芳香族残基への置換型が直線関係から外れたのは, 他のアミノ酸に比べ残基容積が大きすぎたためとみられる.

The function of the protein depends on the specific three-dimensional structure of the protein, and the three-dimensional structure of the protein forms the information of the primary structure of the protein. The acid sequence of protein and acid is good Qualitative したprotein をdesign することが にpossible であることをmeaning する.しかし, One-time structure から Three-dimensional structure を Prediction する Project はまだ Unsolved のまま residual されている.そこでこのProject Solvingの実験的アプローチとして, Aminic acid substitution is used to quantitatively measure the stability of heterogeneous proteins, and the characteristics of the substituted residues are related to each other. The specific purpose is, Escherichia coli のトリプトファン synthesis enzyme α-サブユニットの49 Gluをの19 kinds of のアミノ acid Each substitution method is used to determine the stability of the heterogeneous protein. (1) Quantitative evaluation of the stability of the heterogeneous protein. Wild type and 18 kinds of allotype α-サブユニットのpH7およびpH9 での塩 acid グアニジン変性curve analysis することによって, The nature of the water in the water is the same as the water. The pH 7 isoform is modified by 0.72-1.92 times of the wild-type △dG. (2) Stability is related to the properties of the substitution residues. The residue at position 49 of α-Subcondensate is the internal structure of the molecule, Replacement residues are hydrophobic and wild-type and 18 kinds of isotype α-サブユニットの水での△dGの値とのrelated and adjusted. Aromatic residues (Trp, Tyr, Phe) へのsubstitution type をexcept いて, substitution residue のhydrophobicity と△dG とは straight line relationship にあった. つまり, The hydrophobicity of the substitution residue at position 49 inside the molecule is increased, the ratio is high, and the stability is high. The required amount of Arg substitution type for physical and chemical measurement is determined, and the 49-digit Arg molecule is converted into the internal state, The hydrophobicity is low and the Arg substitution type is stable. The stability is low and the stability is low. The hydrophobicity is low. The linear relationship between aromatic residues and substitution type is the same as the external one, and the acid ratio of the aromatic residue is larger than that of the residue volume.

项目成果

Yutani,K.: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 84. 4441-4444 (1987)

Yutani,K.：Proc.Natl.Acad.Sci.USA。

Yutani,K.,: Biochemistry. 26. 5666-5671 (1987)

Yutani，K.，：生物化学。

Yutani,K.: J.Biol.Chem.262. 13429-13433 (1987)

Yutani，K.：J.Biol.Chem.262。