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イオン輸送タンパク質における内部結合水のはたらき

离子转运蛋白内部结合水的功能

基本信息

批准号：
05J02525
负责人：
柴田幹大
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は低温赤外分光法を用いてイオン輸送タンパク質であるバクテリオロドプシン(プロトンポンプ)、ハロロドプシン(塩化物イオンポンプ)に適用し、これらのタンパク質が機能を発現するよで、タンパク質内部に結合した水分子のはたらきを明らかにすることが目的である。本年度の研究成果の概要を以下に記述する。1.シッフ塩基近傍に存在するAsp212を中性残基に置換したD212N変異体はプロトンポンプ活性がないが、クロライドイオン存在下、酸性pHという条件では、プロトンポンプ活性が復活する。そこで、D212N変異体に対し、プロトンポンプ活性がある条件と、ない条件で赤外分光測定を行ない、活性中心に存在する水分子の水素結合構造を解析した。その結果、プロトンポンプ活性のある条件では活性中心に強い水素結合を形成した水分子が観測され、活性のない条件ではそのような水分子は観測されなかった。この結果はこれまでの我々のグループの作業仮説を強くサポートすると共に、活性中心の水和構造がポンプ活性に重要なはたらきをしていることを示唆している。2.塩化物イオンポンプタンパク質であるハロロドプシンに対する研究においては、赤外分光法を用いて、塩化物イオンが移動すると考えられる後期中間体の構造解析を行った。シッフ塩基近傍といった局所的な変異体を用いるだけでなく、ハロロドプシン全体に渡る変異体、部位特異的標識試料を用いた結果、細胞外側のArg123と各ヘリックス内に存在するプロリン残基の構造変化が輸送機構に重要であることを見出した。

In this study, low-temperature infrared spectroscopy was used to carry out the use of high-temperature fluorocarbon materials. Rinseンプ)にApplicable し、これらのタンパク性がFUNCTION を発行するよで、タンパクThe water molecules inside the substance are combined with each other. An overview of this year's research results is described below. 1. The presence of the シッフ塩塩 group and the neutral residue of Asp212 are substituted and the D212N isoform is used. Active がないが, クロライドイオン, acidic pH という condition では, プロトンポンプactivated がする.そこで, D212N variant に対し, プロトンポンプ active がある condition と, ない condition Measurement by infrared spectroscopy, presence of active centers, and analysis of the water-binding structure of water molecules.そのRESULTS, プロトンポンプACTIVITY のあるCONDITIONS ではActive center にstrong hydration binding をformationしThe water molecules are measured according to the conditions, and the conditions for the active water molecules are measured.このRESULTS The water and structure of the sex center are important in the activeness of the sex center. 2. Research on chemical compounds, chemical materials, and infrared light The spectroscopic method is used, and the structure analysis of the later intermediates is carried out by moving the fluoride compound and moving it. The シッ婩婩婷といったbureau's な変variant を用いるだけでなく, All ハロロドプシン all に多る変variant, part-specific labeled sample をいたAs a result, the structural modification of the Arg123 residue on the outside of the cell and the structure of each protein residue was found to be important for the transport mechanism.

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Internal water molecules of the proton-pumping halorhodopsin in the presence of azide

叠氮化物存在下质子泵浦盐视紫红质的内部水分子

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J.Am.Chem.Soc. 128
影响因子：
0
作者：
Lorenz Fonfria;Kandori;Mune da et al.
通讯作者：
Mune da et al.

塩化物イオンをポンプするハロロドプシンの細胞外側領域の構造解析

泵送氯离子的盐视紫红质细胞外区域的结构分析

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shibata;et. al.;Furutani et al.;Muneda et al.;Shibata et al.;Mizuide et al.;Shibata et al.;Shibata et al.;Shibata et al.;柴田幹大;柴田幹大
通讯作者：
柴田幹大

Halide Binding by the D212N Mutant of Bacteriorhodopsin Affects Hydrogen Bonding of Water in the Active Site

细菌视紫红质 D212N 突变体与卤化物的结合影响活性位点水的氢键

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Biochemistry 46
影响因子：
0
作者：
M. Shibata;et. al.
通讯作者：
et. al.

Altered Hydrogen Bonding of the Arg 123 and Water Molecules inhe L_1 and L_2-intermediate of pharaonis Halorhodopsin

法老视紫红质L_1和L_2-中间体中Arg 123和水分子的氢键改变

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shibata;et. al.;Furutani et al.;Muneda et al.;Shibata et al.;Mizuide et al.;Shibata et al.;Shibata et al.;Shibata et al.;柴田幹大;柴田幹大;Mikihiro Shibata;柴田幹大;Mikihiro Shibata
通讯作者：
Mikihiro Shibata

赤外分光法によるハロロドプシンの細胞外側領域の構造解析

使用红外光谱法分析盐视紫红质细胞外区域的结构

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shibata;et. al.;Furutani et al.;Muneda et al.;Shibata et al.;Mizuide et al.;Shibata et al.;Shibata et al.;Shibata et al.;柴田幹大
通讯作者：
柴田幹大

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作者：
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柴田幹大其他文献

アナトリア考古学研究所の活動（2016年）

安纳托利亚考古研究所的活动（2016）

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Henzan Hideho;for the Fukuoka Blood & Marrow Transplantation Group (FBMTG);Takase Ken;Kamimura Tomohiko;Mori Yasuo;Yoshimoto Goichi;Iwasaki Hiromi;Nagafuji Koji;Ogawa Ryosuke;Eto Tetsuya;Uchida Naoyuki;Fujisaki Tomoaki;Kato Koji;Minami Mariko;Kikushige Yo;柴田幹大;大村幸弘
通讯作者：
大村幸弘