膜蛋白質3次元微結晶の電子線構造解析

膜蛋白三维微晶的电子束结构分析

• 批准号: 02680225
• 负责人: 神山 勉
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02680225/
• 关键词: 膜蛋白質; 蛋白質の結晶化; バクテリオロドプシン; 電子線構造解析; プロトン輸送; 生体膜; 電子顕微鏡; 電子線回折

膜蛋白質の新しい構造解析法の確立を目指して,(1)膜蛋白の結晶化技術の開発・改良,(2)3次元結晶の電子線回折像から膜蛋白質の立体構造を求める方法の開発,の2点について研究した。(1)に関しては,光プロトンポンプとして知られるバクテリオロドプシンの結晶化を試み,3種類の微結晶を得るのに成功し、目標を達成した。また、温度勾配存在下で蒸気拡散を行なう新しい蛋白質結晶化法を開発し、結晶化プロセスの迅速化を検討した。(2)に関しては,厚さが数百ナノメ-トルの結晶でも電顕像を記録できることを実証した。バクテリオロドプシンの3種類の結晶のうち特に針状結晶の構造解析を行ない,結晶内の蛋白質の配列に関する情報を得ることができた。一方,微結晶の電子線構造解析を行なう上での種々の困難も明らかとなった。理論計算の結果によると微結晶の厚さとともに分解能が良くなるとは限らず、ある値以上になるとむしろ得られる分解能は低下することが示唆された。したがって,アトミック・レゾル-ションで構造決定を行なうには、薄い板状結晶を用いる必要がある。もう一つの問題点は、3次元結晶化に用いる沈澱剤が良質の電顕像を得ることを妨げることである。膜蛋白質の結晶は極めてデリケ-トで、溶媒条件を変えるとすぐに壊れてしまい,溶媒の置換は容易でないことも明らかになった。できた結晶を安定することも試みているが、今のところすぐれた方法を見いだせないでいる。今後の課題として、(1)電顕構造解析に適した板状の3次元結晶を作成する技術を開発すること,(2)3次元微結晶の固定法を開発すること,の2点をあげることができる。これらの点が達成できれば,電子線構造解析は膜蛋白質の構造決定法として広く用いられるようになるものと期待できる。

The new analytical method of membrane protein has established the target index, (1) the crystallization technique of membrane protein has been improved, and (2) the method of three-dimensional electron back-to-back image analysis of membrane protein has been improved. The main results are as follows: (1) the results show that the results are as follows: (1) the results show that the results are very good. In the presence of temperature and temperature matching, the new method of protein crystallization is used to open and crystallize the temperature, so that the temperature can be rapidly developed. (2) hundreds of thousands of tons of electricity, as in the case of computer records. In this paper, the results show that the structure of the crystal is different from that of the control group, and the results show that the protein content in the crystal is different from that in the crystal, and the results show that the results show that the protein content in the crystal is different. On the one hand, the micro-analysis of the computer cable analysis of the bank on the number of problems in order to understand the performance of the bank. According to the theoretical calculation, the results show that the decomposition energy of the micro-structure is good, and the decomposition energy is low. In order to make the decision, the thin plate structure should be used to determine the necessary parameters. For the first time, the three-dimensional crystallization method is used for the first time, the third dimensional crystallization is used for the first time, and the third dimensional crystallization is used for the first time. The membrane protein is sensitive to the temperature, the solvent condition is different, the solvent is easy to change, and the solvent is sensitive. The results show that there is a difference between the two, and that the method is effective today. In the future, (1) the computer will analyze the mechanical properties of the three-dimensional structure, and (2) the three-dimensional micro-analysis method will be used to open the computer, (2) the three-dimensional micro-analysis method will be used to start the operation, and (2) the third-order micro-analysis method will be used to start the operation. Every point is divided into two parts, and the electric cable is used to analyze the membrane protein. The method is used to determine the value of the membrane protein.

项目成果

Uehara,K.,Kawai,K.,and Kouyama,T.: "Oriented purple membrane sandwiched by protonーconducting poly(ethylenimine)films and its photoresponse." Chem.Express. 5. 321-324 (1990)

Uehara, K.、Kawai, K. 和 Kouyama, T.：“夹有质子传导聚（乙烯亚胺）薄膜的定向紫色膜及其光响应。”Chem.Express。

豊島 近: "クライオ電顕によるアセチルコリン受容体の三次元構造解析" 生物物理学会誌. 30. 232-238 (1990)

Satoshi Toyoshima：“通过冷冻电子显微镜对乙酰胆碱受体进行三维结构分析”日本生物物理学会杂志 30. 232-238 (1990)。

木下 一彦、神山 勉、池上 明: "新基礎生化学実験法:高次構造・状態分析." 丸善, 6 (1990)

Kazuhiko Kinoshita、Tsutomu Kamiyama 和 Akira Ikegami：“新的基本生化实验方法：高阶结构和状态分析”，Maruzen，6 (1990)。

豊島 近: "Ice Embedding法" 実験医学. 8. 433-441 (1990)

Kon Toyoshima：“冰埋法”实验医学。8. 433-441 (1990)

NasudaーKouyama,A.,Fukuda,K.,and Koyama,T.: "Effect of a lightーinduced pH gradient on purpleーtoーblue and purpleーtoーred transitions of bacterioーrhodopsin." Biochemisty. 29. 6778-6788 (1990)

Nasuda-Kouyama, A.、Fukuda, K. 和 Koyama, T.：“光诱导 pH 梯度对细菌视紫红质从紫色到蓝色和紫色转变的影响”29。6778-。 6788 (1990)