進化工学及びMDエンジンを用いたタンパク質の構造安定性と熱変性の研究

利用进化工程和MD引擎研究蛋白质结构稳定性和热变性

• 批准号: 13208032
• 负责人: 山岸 明彦
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13208032/
• 关键词: 進化工学; タンパク質; 熱安定性; 熱変性; MDエンジン; 動力学計算; 自由エネルギー; イプロピルリンゴ酸脱水素酵素

1)遺伝子の系統樹から全生物の共通の祖先は超好熱菌だったのではないかという仮説が提唱されている。この仮説を検討するために、イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素の祖先型配列を推定し、その祖先型変異酵素7種を作製した。そのうちの5つで耐熱性が上昇していた。この結果は「共通の祖先超好熱菌」仮説を支持している。またこの結果は、アミノ酸の1次配列情報と蛋白質安定性との系統樹を介した関係を示す物である。2)大腸菌、好熱菌に関する論文を発表した。枯草菌に関する測定を行った。これは、これまで、好熱菌タンパク質と相同な常温菌タンパク質を比較した数少ない研究結果であり。好熱菌タンパク質の変性状態が異なっているのではないかということを示唆している。3)MDエンジンを導入した。4)RNAaseT1の全原子モデルによる遠距離力の近似なしの熱変性計算を行い、NMRの測定結果と比較した。

1)The phylogenetic tree of the genetic tree is divided into the common ancestor of the whole organism and the common ancestor of the whole organism is divided into two parts. The ancestral alignment of these enzymes was estimated and seven ancestral enzymes were produced. The heat resistance of the five layers increases. The result is that the "common ancestor super hot bacteria" is supported. The results showed that the protein stability and phylogenetic tree were related to the first order alignment of the protein. 2)Coliform bacteria, good heat bacteria related to the development of the paper. The fungus was detected. The results of this study are as follows: Good thermal bacteria change their qualitative state from different to different. 3)MD is introduced. 4) Comparison of the results of thermal and NMR measurements of RNAase T1 with those of all-atom NMR measurements.

项目成果

城所俊一: "Series ニューバイオフィジクスII第9巻 生体ナノマシンの分子設計"共立出版. 232 (2001)

Shunichi Shirodokoro：“系列新生物物理学 II 第 9 卷生物纳米机器的分子设计”Kyoritsu Shuppan 232 (2001)。

Motono, C.: "High thermal stability of 3-isopropylmalate dehydrogenase from Thermus thermophilus resulted from low deltaCp of unfolding"Protein Engineering. 14・12. 961-966 (2001)

Motono, C.：“来自嗜热栖热菌的 3-异丙基苹果酸脱氢酶的高热稳定性源于低 deltaCp 解折叠”14・12 (2001)。

J.Miyazaki: "Ancestral residues stabilizing 3-isopropylmalate dehydrogenase of an extreme thermophile : Experimental evidence supporting the thermophilic common ancestor hypothesis"Journal of Biochemistry. 129. 777-782 (2001)

J.Miyazaki：“稳定极端嗜热菌 3-异丙基苹果酸脱氢酶的祖先残基：支持嗜热共同祖先假说的实验证据”《生物化学杂志》。