牛肝臓20Sプロテアソームの高分解能結晶構造解析

牛肝20S蛋白酶体高分辨率晶体结构分析

• 批准号: 11169234
• 负责人: 森本 幸生
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Himeji Institute 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11169234/
• 关键词: プロテアソーム; 超分子複合体; X線結晶構造解析; 免疫応答

真核生物におけるプロテアソームは、細胞内で不要になったタンパク質を速やかに分解し、細胞機能を安定に保ち細胞周期の調節を担う分子量75万の巨大な非リソソーム系細胞内プロテアーゼである。また、プロテアソーム活性化因子PA28が結合し複合体を形成することによりタンパク質を特異的に認識・選別し、ペプチド生成による抗原提示機構をも併せて持つ免疫応答系の超分子集合体として機能する。本研究ではこの超分子系の中でタンパク分解を担当するプロテアソームの認識・選別および複合体形成機構を3次元立体構造から明らかにすることを目的とした。牛肝臓から抽出したプロテアソームをMPDを沈殿剤として結晶化を行い、SPring-8大型放射光施設で回折実験を行った。以前得られていた結晶(Y.Morimoto,et.al.J.B.117,471-474(1995))とは異なる晶系の結晶が得られ、同じ精製方法、結晶化であるにも関わらず異なる晶系、格子長の変化は、プロテアソームの分子状態(サブユニットの均一性、同一性など)が異なるものと考えられた(Y.Tomisugi,et.al.J.B.127,941-943(2000))。この結晶は比較的分解能が高い(3Å)の回折データを与えたことから、複数の結晶を用いて完全なNativeデータを収集する事ができた。酵母プロテアソームをモデルとした分子置換法により解析を行い、2.5分解能での構造を決定した。14種類のサブユニットの配置など本質的な立体構造の違いは見られなかったが、牛肝臓プロテアソームに特有と見られる粒子内の塩基性アミノ酸残基の分布などが見られた。これらのことをより一層正確にみるために、composite-omit mapをはじめとする電子密度図を計算し、現在モデル構築、修正、精密化を行っている。

Eukaryotic organisms have a molecular weight of 750,000 and a large number of intracellular systems. The activation factor PA28 binds to the complex, and the antigen presentation mechanism supports the function of the supramolecular assembly of the immune response system. The purpose of this study is to understand the role of decomposition in supramolecular systems and to identify mechanisms for complex formation in three-dimensional structures. In addition, the SPR-8 large-scale radiation facility was also established. Before, I had to get crystal.(Y.Morimoto,et.al.J.B.117,471-474(1995))(Y. Tomisugi, et. al. J.B. 127, 941 -943(2000)). This crystal has a relatively high decomposition energy (3 μ m) and can be combined with folded data, and multiple crystals can be used to completely collect Native data. Yeast is the best choice for molecular replacement analysis, 2.5 decomposition and structure determination 14. The distribution of basic amino acid residues in the particles was observed. The electronic density of the composite is calculated, constructed, corrected and refined.

项目成果

H.Naitow, et.al.: "A Iow-resolution structure of rice dwarf virus determined by ab initio phasing"Acta.Cr yst.. D55. 77-84 (1999)

H.Naitow 等人：“通过从头定相确定的水稻矮缩病毒的低分辨率结构”Acta.C ryst..D55。

Y.Morimoto,et.al.: "X-ray crystallographic studies on Bovine 20S Immuno-proteasome" Photon Factory Activity Report. 14. 75- (1996)

Y.Morimoto 等人：“牛 20S 免疫蛋白酶体的 X 射线晶体学研究”光子工厂活动报告。

T.Matsumoto, et.al.: "Roles of Functional Loops and the C-Terminal Segment of a Single-Stranded DNA Binding Protein Elucidated by X-Ray Structure Analysis"J.Biochem.. 127. 329-335 (2000)

T.Matsumoto 等：“通过 X 射线结构分析阐明单链 DNA 结合蛋白的功能环和 C 末端片段的作用”J.Biochem.. 127. 329-335 (2000)

K.Suto, et.al.: "How do the X-ray structure and the NMR structure of FMN-ab Binding protein differ?"Acta.Cryst.. D56. 368-271 (2000)

K.Suto 等人：“FMN-ab 结合蛋白的 X 射线结构和 NMR 结构有何不同？”Acta.Cryst.. D56。

Y.Tomisugi, et.al.: "New crystal forms and low resolution structure analysis of 20S Proteasomes from bovine liver"J.Biochem.. 127. 941-943 (2000)

Y.Tomisugi 等人：“来自牛肝的 20S 蛋白酶体的新晶体形式和低分辨率结构分析”J.Biochem.. 127. 941-943 (2000)