中性子結晶構造解析によるヒトリゾチーム安定性の研究

中子晶体结构分析研究人溶菌酶稳定性

• 批准号: 10157101
• 负责人: 米澤 康滋
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tsukuba College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10157101/
• 关键词: 中性子結晶構造解析; 熱安定性; 水和水; PDBデータベース; 構造情報解析

中性子による蛋白質結晶構造解析は、X線結晶構造解析では非常に困難である蛋白質の水素原子の精密位置決定が容易に可能であるような特色を備えている。蛋白質の水素原子位置を精密決定しその情報を考察することで蛋白質立体構造構築原理の解明が一層発展することが期待されている。この様な状況の下、我々はアミノ酸置換を施された一連のヒトリゾチーム変異体の中性子結晶構造解析から水素原子の精密位置決定を行い、蛋白質に関与する水素原子が立体構造安定性に及ぼす影響を解明する研究を推進中である。中性子回折に利用しうるビーム強度はX線に比べて二桁から三桁ほど低く、これを補うために中性子回折計の工夫はもちろんのこと、溶媒が重水でかつ良質な大型単結晶(1.5mm角)が必要である。しかしこの作成は一般に容易ではない。我々は、野生型及び各種変異型ヒトリゾチーム結晶化過程を詳細に測定し結晶化パラメータ(温度、pH、沈殿剤濃度等)が結晶化に及ぼす影響を調べることでこれらの結晶成長機構を解明し、これを応用することで必要とする結晶を作成することにした。結晶化条件を様々に変化させ測定した結果 (1)溶解度測定から、沈殿剤濃度と蛋白質濃度の関係である相図(PhaseDiagram)を得ることができた。(2)アミノ酸置換に依存して蛋白質の溶解度は大きく変化することが定量的に明らかにできた。(3)溶媒が重水である時の蛋白質溶解度は軽水の場合と比べて変化し、その変化量はアミノ酸置換に依存することを定量的に明らかにすることができた。この様な知見を元に、バッチ法で結晶化条件を適宜コントロールすることで結晶を作成した。その結果、野生型と変異型I59F及びI59Lについて中性子結晶解析可能であるような大型で完全性の高い単結晶を得ることができた。今後はさらに多くの変異体の結晶作成を同様に行い、原子力研究所のビームスケジュールを待って順次中性子結晶構造解析を行う予定である。

Neutral protein crystal structure analysis is very difficult, X-ray crystal structure analysis is very difficult, and protein hydrogen atoms are determined by precise positioning, which is easy and possible, and special features are prepared. The positions of hydrogen atoms in proteins are precisely determined, and the information is investigated. The principles of the three-dimensional structure of proteins are explained, and the layers of the protein are revealed. The expectations are revealed. Under the condition of この様な下, my 々はアミノacid replacement を时された一连のヒトリゾチーム変isomeric のneutron crystal structure analysis からhydrogen atom Research on precise positional determination and the relationship between proteins and the stability and influence of the three-dimensional structure of hydrogen atoms is being progressed. The intensity of the neutral son's return is lower than that of the neutral son's X-ray, which is lower than that of the neutral son's second beam and the neutral child. It is necessary to use heavy water as the solvent and high-quality large-scale single crystals (1.5mm angle). It's easy to make it, it's easy to make. We have detailed the crystallization process of various types of 々は, wild-type and various mutant ヒトリゾチーを and measured the crystallization parameters (temperature, pH, concentration of salt, etc.). The effect of crystallization and its influence on the crystallization growth mechanism is explained. , これを応 is made of することで necessary とする crystallized することにした. Crystallization conditions and the results of the measurement and measurement of the solubility (1) The relationship between the solubility measurement and the concentration of the salt and the protein concentration is based on the phase diagram (PhaseDiagram) and the results. (2) Acid substitution is dependent on the solubility of the protein, and the solubility of the protein is quantitatively determined. (3) When the solvent is heavy water, the protein solubility is different when the solvent is heavy water. Changing the amount of acid replacement depends on the amount of acid substitution. The crystallization conditions of the この様な知见を元に and the バッチmethod are suitable and the コントロールすることで crystallization is made. As a result, it was possible to obtain large-scale, high-complete crystals of neutral I59F and neutral I59L neutrals from the wild-type I59L. From now on, we will prepare the same crystals for the different types of crystals and analyze the structure of the sequential neutral crystal structure at the Institute of Atomic Energy.