ATP合成酵素の2次元結晶化と電子線結晶構造解析

ATP合酶的二维结晶及电子束晶体结构分析

• 批准号: 06780549
• 负责人: 石井 則行
• 金额: $ 0.58万
• 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 Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06780549/
• 关键词: 膜蛋白質; 2次元結晶化; ATP合成酵素; F_0F_1; 電子線結晶構造解析

膜蛋白質の2次元結晶化法として,界面活性剤を透析で除きながら,リン脂質2分子膜に組み込ませ配向させる方法を,好熱性細菌のATP合成酵素(F_0F_1)で試みた。F_0F_1は酸化的リン酸化あるいは光リン酸化の終末に位置し,エネルギー産生系の中心的役割を担っている酵素である。この膜酵素は膜を介してのH^+の電気化学ポテンシャル差を利用し,H^+の輸送と共役させるかたちでADPとPiからATPを合成する。先に好熱菌のF_0F_1の水溶性部分F_1の構造を2次元結晶に基づく電子線結晶構造解析により3次元再構成した(Ishii et al,1993)。最近,牛心筋ミトコンドリアのF_1の構造が35年目にしてケンブリッジのグループにより2.8Åで決定され,nature誌の表紙を飾った(Abrahams et al,1994)。これは先にラットの肝のF_1について報告された3回対称をもつ構造(Bianchet et al,1991)を否定するものであり,ヌクレオチドの結合様式に関して非対称構造の報告であった。また大腸菌からヒトにいたるまであまねくF_1のサブユニット構成がα3β3Υ1δ1ε1であることを確定した。このような情勢の中,本研究ではこの膜酵素の膜内在性部分F_0を含めた全体像を明かにすべく2次元結晶化の条件検討を行った。また,H^+-ATPaseには阻害剤に対する感受性やアミノ酸酸配の相同性等から2つのタイプ(F-type,V-type)が知られていたが,他の種の好熱菌から単離精製されるV-type ATPase についても同様の方法で2次元結晶化を試みた。

Two-dimensional crystallization of membrane proteins, dialysis of interfacial active agents, and alignment of lipid 2 molecular membranes were studied. ATP synthase (F_0F_1) of thermophilic bacteria was tested. F_0F_1 is the terminal site of acidification, and the central enzyme of the production system is responsible for the production of acidification. The membrane enzyme is used to mediate the electrochemical reaction of H^+, and the transport of H^+ is used to synthesize ADP and ATP. The structure of the water-soluble fraction F_1 of F_0F_1 was analyzed by two-dimensional crystallization and three-dimensional reconstruction (Ishii et al,1993). Recently, the structure of F_1 has been determined to be 2.8 years old at the end of 35 years, and the surface paper of nature record has been decorated (Abrahams et al,1994). This paper reports on the structure of three symmetrical structures (Bianchet et al,1991). The structure of α3β 1 δ1ε1 is determined. In this paper, we discuss the conditions of two-dimensional crystallization of the membrane enzyme F_0 including the whole image. In addition,H^+-ATPase is resistant to the resistance of the enzyme, and the identity of the acid ligand is different from that of the 2-dimensional (F-type,V-type).