蛋白質NMR構造決定における「分子置換法」の開発

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本研究は、蛋白質のNMRデータ解析の効率化をはかり、より迅速にしかも正確に立体構造を決定する方法を確立することを目的としている。この方法の基礎となるのは、既に構造解析が行われた蛋白質の化学シフトやNOEといったNMR情報と立体構造の情報であり、特にクロモプロテイン系抗腫瘍性抗生物質とEFハンド型カルシウム結合蛋白質をターゲットとしてプログラムの開発を進めている。1.データベースの整備以下の蛋白質のNMR解析を行い、NMR情報と立体構造情報のデータベースを充実させた。(1)クロモプロテインC-1027アポタンパク質及びその芳香環化クロモフォアとの複合体、一残基置換C-1027アポタンパク質変異体(2)EFハンド型蛋白質カルシウム非結合型及びカルシウム結合型リカバリン、カルモデェリンとW-7の複合体、カルシウム非結合型ニューロカルシン2.プログラムの開発α炭素とβ炭素の化学シフトを基に、アミノ酸タイプの決定及び連鎖帰属を行うプログラムを作成した。このプログラムを、既に構造解析が行われている100〜200残基の4種類の蛋白質に適用したところ、88%から98%の高い確率で正しい帰属が得られた。Βシート型及びαヘリックス/βシート混在型の蛋白質では平均98%、αヘリックス型の蛋白質では平均92%と、特に残基数の多いαヘリックス型では正解率が低い。また、この連鎖帰属プログラムに必要なインプットファイルを半自動的に作成するサブプログラムを完成させた。更に、このプログラム群をベ―スにして、構造既知の天然体のNMR情報を基に部位特異的変異体の連鎖帰属を迅速に行うプログラム(いわゆる分子置換法)を開発した。―残基置換C-1027アポタンパク質に適用したところ、正解率は100%であった。今後側鎖とNOE構造情報の帰属を行うプログラムも完成する予定である。