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光受容体-G蛋白質βγサブユニット複合体の構造解析

光感受器-G蛋白βγ亚基复合物的结构分析

基本信息

批准号：
07780588
负责人：
岡田哲二
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Nagoya University
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、多くの生体内情報伝達反応系で機能している、受容体-三量体G蛋白質間の分子認識機構を構造的に明らかにすることを目的としている。具体的には、網膜内視細胞に存在するロドプシン(活性中間体)-トランスデューシン(αβγ)の結合状態での三次元結晶化・X線構造解析を行うための精製・安定化の条件検索を行ってきた。その際に、脂質環境を極力保持するために、バクテリオロドプシンで見い出された球殻状多面体構造の応用を試みることも含めて研究を行い、現在までに以下のような成果が得られている。1)視細胞円盤膜上に存在するほぼ全てのロドプシンに対して光依存的にトランスデューシンを結合させた試料から、どの成分も失うことなく可溶化する条件が得られた。この条件下では、円盤膜にわずかに存在する不純物は可溶化されないことから、複合体として非常に純度の高いものが得られることがわかった。2)上記の試料における各成分の結合状態を評価したところ、トランスデューシンのαサブユニットのみが非常に高分子量の成分として分離されやすいことが明らかになった。このことは、円盤膜上での実際の結合形態を反映している可能性があり、非常に興味深いと思われる。またこのことを利用して、ロドプシン-βγサブユニット複合体の大量精製をより簡便に行うことが可能となった。3)バクテリオロドプシンの球殻構造を作成するために最適な界面活性剤、pH、温度設定に非常に近い条件化において、円盤膜からのロドプシンの選択的な可溶化が起こることが明らかになった。この方法により、高精度の精製ロドプシン試料が非常に容易に得られるようになり、結晶化の条件検索効率が大幅に向上した。

The purpose of this study is to clarify the structure of molecular recognition mechanism between receptor and triad G protein The specific conditions for the purification and stabilization of three-dimensional crystallization, X-ray structural analysis, and the existence of active intermediates (active intermediates)-transition products (αβγ) in retinal cells. The following results have been obtained from the research on the application of spherical polyhedral structures. 1)The conditions for the existence of a complete set of molecules on the membrane of a visual cell, for the combination of a sample with a light-dependent molecule, for the loss of a component, and for the solubility of the molecule are obtained. Under these conditions, the impurities in the membrane are soluble and the complex is highly pure. 2)The binding state of each component in the above sample was evaluated. The combination of these two phenomena is very interesting. A large amount of purification of the complex is possible by using this method. 3) The structure of spherical shell is made up of the optimum interface active agent, pH and temperature setting, and the optimum solubility of the membrane is determined. This method is very easy to obtain, and the crystallization conditions are greatly improved.