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高圧NMR法による蛋白質の広い構造空間解析に基づく構造・機能相関原理の研究

基于高压NMR方法的蛋白质宽结构空间分析的结构-功能关系原理研究

基本信息

批准号：
05J04200
负责人：
北原亮
金额：
$ 2.11万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J04200/
关键词：
圧力 NMR ダイナミクス蛋白質 protein pressure dynamics design 変性

项目摘要

本課題では、構造生物学の新しい展開として、高圧NMR法を用いて基底状態を逸脱した準安定状態の蛋白質構造研究を行った。圧力は、部分モル体積差を通して状態間の化学平衡に作用するため、一般に部分モル体積の小さな準安定構造を安定化できる。圧力を用いたNMR法は、常圧下では分布率が少なく捉えることが困難な準安定構造を高分解能で解析する優れた方法である。昨年度までに、ユビキチン構造に含まれる2つの準安定構造と、ユビキチン及びユビキチン様蛋白質(NEDD8、SUMO-2)に共通に保存された準安定構造を発見した。本年度は、Ufm1、Atg-8など他のユビキチン様蛋白質について研究展開を行なった。圧力実験に対して高い可逆性を示したユビキチン様蛋白質について解析を行うと、いずれもユビキチンに類似の準安定構造が発見された。これによりユビキチン様蛋白質に共通に保存された準安定構造の存在が確かなものになった。この準安定構造は、関連酵素との相互作用部位を含む部分で局所変性した構造をしており、分子認識機構における関連性が示唆できる。この仮説、すなわち準安定構造が高活性構造であることを示すために、異なる安定性を持つ変異体を作製し、準安定構造の分布率と活性を比較する実験を計画した。これまでに、局所変性部位に高く保存されているPro-ProをAla-Ala置換したユビキチン変異体を作製し、高圧NMR法により準安定構造の存在と分布率を決定した。

This topic では, structural biology の new しい expand として, high を圧 NMR method with いて basal state を ease off した quasi stable state line の protein structure research をった. Differential pressure は, partial モル volume を tong しての chemical equilibrium between state に role するため part, general にモルの small volume さな quasi stable tectonic を stabilization できる. Pressure を with いはた NMR method, often under the 圧では distribution が less なく catch えることが difficult な quasi stable tectonic を high decomposition can で parsing する optimal れた method である. Yesterday's annual までに, ユビキチン structure contains にまれる 2 つの quasi stable tectonic と, ユビキチン and びユビキチン others in protein (NEDD8, SUMO - 2) common にに save された quasi stable tectonic を発 see した. This year, the research on <s:1>, Ufm1, Atg-8な and other <s:1> ユビキチ <e:1> protein に, ててて was carried out を and なった. High pressure be 験にし seaborne てい reversible を shown したユビキチン others in protein について parsing line をうと, いずれもユビキチンに similar の quasi stable tectonic が発 see された. The <s:1> れによユビキチユビキチ <s:1> proteins に share に preservation された quasi-stable structures <s:1> exist が yes なな <s:1> になったになったになったになったになったになったになった. この quasi stable tectonic は, masato even enzyme との interaction part part contains をむで bureau - sex した tectonic をしており, molecular recognition institutions における masato even sex が in stopping できる. この仮 said, すなわち quasi stable structure が highly active であることを shown すために, different なる stability を hold つ - variant を cropping し, quasi stable tectonic の distribution と active を compare する be 験を project した. これまでに, bureau - sex place high にく save されている Pro - Pro を Ala - Ala replacement したユビキチン - variant を cropping し, high 圧 NMR method により quasi stable tectonic のをと distribution rate decision した.