紫外共鳴ラマン分光法によるプロトンATP合成酵素の動的構造変化の遺跡

紫外共振拉曼光谱研究质子ATP合酶动态结构变化

• 批准号: 11116206
• 负责人: 小倉 尚志
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11116206/
• 关键词: 生体エネルギー変換; チトクロム酸化酵素; 紫外共鳴ラマン; プロトンポンプ; タンパク質; ダイナミクス; 酸素活性化

タンパク質を紫外光(200-250nm)で励起すると、おもに芳香族アミノ酸側鎖の振動スペクトルが選択的に浮き彫りになる。同時に蛍光が可視領域に現れることがあり、通常の1次元検出器は紫外から可視域に渡って感度を持つので、可視の蛍光がラマンスペクトルに妨害を与えることがある。そこで、200-300nmのみに感度を持つ光電面を採用した画像増幅器にCCD検出器を取り付けた新しい紫外専用1次元検出器を製作し、これとシングル分光器を組み合わせて紫外共鳴ラマン分光光度計を組み立てた。励起波長は244nmとし、レーリー光による迷光を軽減するため溶液フィルターを用いた。試運転としてこの装置をローダミン6Gに適用したところ、充分質の高い紫外共鳴ラマンスペクトルが得られ、可視の強い蛍光の妨害を受けないことが確かめられた。次にチトクロム酸化酵素に応用したところ、良好な紫外共鳴ラマンスペクトルが得られた。おもにトリプトファンやチロシン残基の振動モードが観測された。そのほかにリン脂質のC=C二重結合に由来するラマン線が観測され、酸化型と還元型で強度が異なることから、酸化還元に伴うリン脂質結合部位の構造変化が示された。チトクロム酸化酵素は溶液中で二量体(分子量420kD)またはそれ以上で存在していると考えられており、このような大きな複合体の紫外共鳴ラマンスペクトルが初めて観測されたので、ATP合成酵素の測定も可能になった。

UV light (200-250nm) excites the excitation of aromatic hydrocarbons and selective vibrations. At the same time, the visible field of light appears, usually the first dimensional detector is ultraviolet, the visible field of vision is sensitive, and the visible light is harmful. The sensitivity of UV light in the range of 200-300nm is determined by using a CCD detector, a new UV detector and a UV resonance spectrometer. The excitation wavelength is 244nm. The excitation wavelength is 244 nm. The test run of the device is suitable for high quality UV resonance, high intensity visible UV light and interference. The next step is to make sure that the enzyme is properly activated. The vibration of the residue was detected. The C=C double binding of lipids in different types of lipids is characterized by the structural changes of lipid binding sites, such as acid type and redox type. The presence of two molecules (molecular weight 420kD) in the acidifying enzyme solution may be related to the detection of ATP synthase.

项目成果

T. Tomita: "Resonance Raman Investigation of Fe-N-O Structure of Nitrosylheme in Myglobin and Its Mutants"Biochemistry. 103. 7044-7054 (1999)

T. Tomita：“肌球蛋白及其突变体中亚硝基血红素 Fe-N-O 结构的共振拉曼研究”生物化学。

小倉尚志: "シトクロムc酸化酵素による酵素分子還元反応の化学:共鳴ラマン分光法による研究"生化学. 72(印刷中). (2000)

Takashi Ogura：“细胞色素 c 氧化酶的酶促分子还原反应的化学：通过共振拉曼光谱进行研究”《生物化学》72（出版中）。