ナノ秒温度ジャンプ・時間分解共鳴ラマン分光による蛋白質の熱巻き戻り初期過程の研究

利用纳秒温跃和时间分辨共振拉曼光谱研究蛋白质热解旋初始过程

• 批准号: 02J03974
• 负责人: 長野 恭朋
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities (2004)Okazaki National Research Institutes (2002-2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J03974/
• 关键词: 蛋白質の熱巻き戻り; 蛋白質の高温・低温変性; 蛋白質の高次構造; 時間分解共鳴ラマン; ナノ秒温度ジャンプ; 紫外共鳴ラマン; シトクロムc; シトクロムc酸化酵素; 蛋白質の高温変性; 蛋白質の低温変性; 時間分解紫外共鳴ラマン; アポミオグロビン

本研究は、過渡的な温度上昇による蛋白質高次構造変化をナノ秒の時間分解能で解明することを目的とした。ナノ秒の時間領域での溶液の温度変化を追跡するため、無機イオン及び有機溶媒について、可視領域でストークス線とアンチストークス線の同時測定を行い、それぞれのラマン線の強度比から温度を求めた。解析用プログラムを作成することで精度を向上させ、解析に要する時間も大幅に短縮した。温度ジャンプのための光源として、Nd-YAGレーザーの基本波1064nmを重水素ガスの誘導ラマン散乱によりシフトさせた1560nm近赤外光を使用し、24%のエネルギー変換効率が得られるまでにシステムを整備した。また、水素ガスラマンシフターと組み合わせることで、Nd-YAGレーザーの高調波532/355/266nmに加えて、遠紫外から可視域までをほぼカバーしたラマン散乱励起光を利用可能とした。温度ジャンプ用レーザーとラマン散乱励起用レーザー、二つのレーザー光をナノ秒からミリ秒の遅延時間をおいてサンプルに照射しラマンスペクトルを測定することで、温度上昇に伴う蛋白質高次構造変化に関する情報が得られる。シトクロムcについて、定常状態での温度変化の測定は既に完了した。装置の整備と平行し、レーザー波長変換やラマン測定に慣れるという意味も含めて、シトクロムc酸化酵素Cu_Bサイトモデル錯体を紫外共鳴ラマン法により研究した。基底状態分子については、220から290nmのラマン励起光を用いることで、部位選択的にラマンスペクトルが得られることを示した。また、シトクロムc酸化酵素の機能を分子レベルで解明するためには、その高酸化状態、特にフェノキシルラジカルの性質の理解が不可欠であるが、フェノール・イミダゾール・Cu^<2+>がそれぞれ共有結合で結ばれたユニットにおいては、ラジカル生成効率が極端に低下することを見出した。このことは、Cu^<2+>によるフェノキシルラジカルの消光を意味しており、酵素活性部位におけるフェノール・イミダゾール・Cu^<2+>部位の物理化学的役割を理解する上で極めて重要である。

In this study, the high-order chemical reaction time decomposition of protein at high temperature can be used to understand the purpose of the experiment. In the field of time, the temperature of the solution can be used to monitor the temperature of the solution, the temperature of the solution, the temperature, the temperature. The accuracy of the resolution is greatly improved, and the critical time of the analysis is greatly reduced. The temperature is sensitive to the light source, the Nd-YAG to the fundamental wave, the 1064nm, the heavy water, the guide, the scattered, the 1560nm, the use of near-infrared light, the 24%, the frequency, the equipment, the equipment. This is a combination of high-frequency 532/355/266nm devices, high-wave 532/355/266nm sensors, and ultraviolet light sources. In addition, water and water components are used in the system. The temperature system is used to stimulate the dispersion of the temperature system, and the temperature is sensitive to the temperature, the temperature and the temperature. The temperature is stable, the temperature is stable, and the temperature measurement is finished. The device is equipped with a parallel device, and the wave length of the device is used to determine the presence of the acid enzyme Cu_B. The wrong body, UV-co-chromatography, is used to determine the content of the acid enzyme. The base state molecule, which is in the state of 290nm, is used to excite the light, and the selected part of the molecule is used to get the signal. The molecular mechanism of acidifying enzyme can be used to understand the effect of high acidification, high acidification and high acidification. There is a total combination of the results of the system. The results show that the generation rate is very low at the end of the system. The physical chemistry of the active parts of the enzyme, the active parts of the enzyme, the physical chemistry of the Cu ^ & lt;2+> parts, the active parts of the enzyme, the physical chemistry of the active parts of the enzyme, the physical chemistry of the parts of Cu^ & lt;2+>.

项目成果

UV Resonance Raman Study of Model Complexes of the CuB Site of Cytochrome c Oxidase

细胞色素c氧化酶CuB位点模型复合物的紫外共振拉曼研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: J. Mol. Struct 735-736
• 作者: Y. Nagano;J.-G. Liu;Y. Naruta;T. Kitagawa
• 通讯作者: T. Kitagawa