自発的磁場配向膜中生理活性ペプチドの高分解能構造解析法の開発

自发磁取向薄膜中生物活性肽高分辨率结构分析方法的开发

• 批准号: 12034217
• 负责人: 内藤 晶
• 金额: $ 1.02万
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12034217/
• 关键词: 生理活性ペプチド; 磁場配向膜; 小胞体; 膜分断; 膜融合; 化学シフトテンソル; 膜貫通ヘリックス; MAS

本研究では生理活性ペプチドの膜結合構造を明らかにするため、自発的磁場配向膜を用いた新しい方法の開発を目的として研究を進め、以下の成果を得た。1.これまで明らかにしてきた長楕円型小胞体を形成するメリチン-DMPC小胞体の膜分断における形態変化を微分干渉光学顕微鏡を用いて観測した。この結果、脂質二重膜は相転移点(Tm)以上の温度では、膜融合を繰り返し30μmにも達する巨大小胞体を形成することが判明した。2.メリチン-DMPC脂質二重膜は磁場の存在下では、長軸が短軸に比べて、4倍以上長い楕円小胞体を形成し、その長軸を磁場に平行に向けて自発的に磁場配向することが明らかになった。3.メリチンのカルボニル炭素を^<13>C同位体標識した試料を合成し、自発的磁場配向膜に組み込んだ。このカルボニル炭素の化学シフトテンソルを静止条件(磁場配向条件)、低速MAS条件、および高速MAS条件で測定した。この結果、カルボニル炭素の^<13>C等方化学シフト値から、メリチンは膜中でN端およびC端に渡ってα-ヘリックス構造をとっていることが判明した。4.磁場配向状態のメリチンの化学シフト値の解析から、メリチンのヘリックスはヘリックス軸から傾いた軸の回りで歳差運動をしており、その回転軸は膜面に垂直であることが判明した。従って、メリチンは膜結合状態で膜貫通ヘリックスを形成しており、N-端のヘリックスは膜の垂線から30°傾き、C-端のヘリックスは膜の垂線から10°傾いた状態で、その方向を絶えず変化させて膜中を2次元拡散しているメリチンの動的構造が明らかになった。

In this study, we have made progress in the development of novel methods for physiologically active membrane bonding structures and self-generated magnetic field alignment membranes, and obtained the following results. 1. The formation of long and thin cells was measured by differential optical microscopy. As a result, it was found that the lipid double membrane phase shift point (Tm) was above 30μm, and the membrane fusion temperature was below 30μm. 2. In the presence of a magnetic field, the long axis and the short axis are parallel to each other, and the long axis and the short axis are parallel to each other, and the long axis and the short axis are parallel to each other. 3. <13>The composition of the magnetic field alignment film is composed of carbon isotope and carbon isotope. The chemical properties of carbon are measured under static conditions (magnetic field alignment conditions), low speed MAS conditions, and high speed MAS conditions. The results show that <13>the N-terminal and C-terminal transition structures of carbon atoms are different from each other. 4. The analysis of the chemical value of the magnetic field alignment state shows that the rotation axis is perpendicular to the film surface. The film is in the state of combination, the film penetration is formed, the N-terminal is formed, the vertical line of the film is inclined from 30°, the C-terminal is formed, the vertical line of the film is inclined from 10°, the direction is formed, the film is formed, the structure of the film movement is formed.

项目成果

Y.Kawase: "Alteration of conformation and dynamics of bacteriorhodopsin induced by protonation of Asp85 and deprotonation of Schiff base as studied by ^<13>C NMR"Biochemistry. 47. 14472-14480 (2000)

Y.Kawase：“通过 13 C NMR 研究，Asp85 的质子化和希夫碱的去质子化诱导细菌视紫红质的构象和动力学的改变”生物化学。

H.Saito: "Conformation and backbone dynamics of bacteriorhodopsin revealed by ^<13>C NMR"Biochim.Biophys.Acta. 1460. 39-48 (2000)

H.Saito：“通过 13 C NMR揭示的细菌视紫红质的构象和主链动力学”Biochim.Biophys.Acta。

S.Yamaguchi: "Irreversible conformational change or bacterio-opsin induced by binding of retinal during its reconstitution of bacterio-opsin, as studied by ^<13>C NMR"J.Biochem.. 127. 861-869 (2000)

S.Yamaguchi：“通过 13 C NMR 研究，在细菌视蛋白重建过程中由视网膜结合诱导的不可逆构象变化或细菌视蛋白”J.Biochem.. 127. 861-869 (2000)

H.Kimura: "Determination of N-H bond lengths of ^<15>N-labeled poly (L-alanines) by ^1H CRAMPS NMR"Macromolecules. 18. 6627-6629 (2000)

H.Kimura：“通过 1 H CRAMPS NMR测定 15 N-标记的聚(L-丙氨酸)的N-H键长度”大分子。

M.Kamihira: "Conformational transition and fibrillation mechanism of human calcitonin as studied by high-resolution solid-state ^<13>C NMR"Protein Science. 9. 867-877 (2000)

M.Kamihira：“通过高分辨率固态13 C NMR研究人类降钙素的构象转变和纤维颤动机制”蛋白质科学。