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高分解能NMRによるGroE-基質複合体の直接観測

通过高分辨率 NMR 直接观察 GroE-底物复合物

基本信息

批准号：
13780533
负责人：
星野大
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

大腸菌の分子シャペロンであるGroELは変性した蛋白質を基質として認識・結合し、GroESおよびATP存在下でその蛋白質の折れたたみを補助することが知られている。本研究では、GroELに結合する際の基質蛋白質の構造変化を詳細に調べることを目的とし、基質蛋白質として分子内部に3つのジスルフィド結合を有するヒトβ2グリコプロテインIドメインVを用いて、ジチオスレイトールによるジスルフィド結合の還元反応およびNMRによる重水素交換反応の追跡を行った。ジチオスレイトールなどの還元剤による分子内ジスルフィド結合の還元速度は、蛋白質の安定性・立体構造に大きく依存する。本研究ではまず、GroEL存在下、非存在下においてジチオスレイトールによるドメインVの還元反応を逆相HPLCを用いて追跡した。その結果、GroELの存在により基質蛋白質の分子内ジスルフィド結合の還元速度が著しく増加することが明かとなった。さらに、還元速度の増加は共存するGroELの浪度に依存していた。次に、GroELとの結合が基質蛋白質の構造に及ぼす影響を個々のアミノ酸残基について詳細に解析するためにm15N安定同位体標識したドメインVを用いて、NMRによる重水素交換反応の追跡を試みた。まずGroEL非存在下でドメインVの重水素交換反応を行ったところ、溶媒から強く保護されているコア領域の存在が確認された。さらにGroEL存在下において同様に重水素交換反応を行ったところ、非存在下において交換から強く保護されている残基においても反応が速やかに進行し、分子内部に存在する安定なコア領域が崩壊していることが示唆された。これら一連の結果により、GroELとの結合により、基質蛋白質において分子全体にわたって大規模な構造変化が引き起こされるということが明らかとなった。なお、本研究成果はProtein Science誌に発表した。

E. coli molecular structure, growth, protein matrix, binding, growth and ATP In this study, the structural changes of matrix proteins in the context of GroEL binding were carefully investigated. The purpose of this study was to trace the molecular structure of matrix proteins and the molecular structure of matrix proteins. The molecular structure of the protein depends on the stability and structure of the protein. In this study, we used reversed-phase HPLC to trace the trace in the presence and absence of GroEL. As a result, the presence of GroEL increases the rate of intramolecular binding of matrix proteins. The increase in the speed of recovery depends on the wavelength of the GroEL. In addition, GroEL and binding to matrix protein structure and influence of amino acid residues were analyzed in detail. m15N stable isotope identification was used. NMR was used to trace heavy element-exchange reactions. In the absence of GroEL, the presence of heavy halogen exchange in the solvent is confirmed. In the presence of GroEL, the same molecule is exchanged for heavy ions, and in the absence of heavy ions, the same molecule is exchanged for heavy ions, and the same molecule is exchanged for heavy ions. The result of this is that the matrix protein is the whole molecule, and the structure of the matrix protein is very large. The results of this study are published in Protein Science.