膜タンパク質のunfoldingおよびrefolding中間体の比較研究

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膜タンパク質の構造・機能に関する情報は、水溶性タンパク質に比較して圧倒的に少ない状況であり、基礎・応用の両面から、膜タンパク質に関する研究の重要性が急速に高まっていると言える。本研究では、機能上重要な膜タンパク質である7本膜貫通型のモデルタンパク質として立体構造が明らかなバクテリオロドプシン(bR)を対象とし、その構築原理を明らかにすることを最終目標としている。この研究において、native構造⇔変性構造の中間状態を明らかにすることはきわめて重要なステップとなる。本年度は、これまでに見出した、光照射下では変性がおきる暗中高温変性中間体の安定性を詳細に検討した。60℃以上で見られた光誘起変性では、変性の速度定数が異なる2つの成分が存在することから、紫膜中のbRには、安定性が異なる少なくとも2つの状態があることがわかった。このことは、単量体に可溶化されたbRでは単一成分の変性で説明できたことと対照的であった。変性の遅い成分は暗中における変性に近い速度定数を示した。また、変性の速度定数の大きい成分の小さい成分に対する比は温度上昇とともに大きくなり、80℃以上ではほぼ1となった。バクテリオオプシン(bO)とレチナールからのrefoldingの研究では、bOが不可逆に構造変化を起こす高い温度においても、レチナールを加えると比較的高い効率でrefoldingが生じることがわかった。このことは、高温におけるタンパク質のゆらぎがレチナールの結合にとって重要であることを示唆している。