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単一分子分光による5Kから40Kでのタンパク質の構造変化の観測

单分子光谱观察蛋白质从5K到40K的结构变化

基本信息

批准号：
07J52363
负责人：
小井川浩之
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tokyo 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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J52363/
关键词：
タンパク質単一分子分光光合成アンテナ複合体

项目摘要

タンパク質は生理環境下で多数の安定構造間を移り変わっている。タンパク質の機能の理解をするためには、この構造変化の詳細を知ることが重要である。ところが多数の分子からなる集団を対象とした通常の集団測定では、個々のタンパク質の立体構造のダイナミクスの情報は集団に埋もれてしまって見ることができない。そこで、5Kから40Kの低温下で、単一分子分光の手法をタンパクと色素の複合体である光合成アンテナ複合体LH2に適用した。単一LH2に含まれるB800バクテリオクロロフィルaの発光励起スペクトルの時間変化を調べることで、タンパク質の自発的構造変化のようすを5Kから40Kの各温度で観測した。この測定から得られたスペクトルの時間変化のデータは非常に複雑であり、こうしたデータの一般的な解析手法は確立していない。そこでまずスペクトルの吸収中心周波数をローレンチアンフィッティングによって求め、中心周波数の時系列データを得た。さらにこの時系列データから構造変化の頻度を求め、アレニウスプロットを行うことで、タンパク質の構造変化の温度依存性を調べた。その結果、LH2のB800バクテリオクロロフィルα周囲のタンパク質の構造変化には温度依存性が強く出るものとほとんどでないものとがあることがわかった。温度依存性が強く出るものに対しては構造変化の活性化エネルギー、つまりポテンシャル障壁の高さを求めることができた。温度依存性がほとんどでない構造変化は水素結合のプロトンのトンネリングが関わっていると考えられる。

Most of the stable structures in the physiological environment are shifted from one to the other. It is important to understand the nature and function of the structure in detail. Most of the molecules in the group are related to each other. Usually, the information in the group is related to each other. The method of single molecule spectroscopy at low temperature from 5K to 40K is suitable for the synthesis of pigment complex LH2 Single LH2 contains B800 and B800. The time of light excitation is adjusted. The temperature of light excitation is adjusted from 5K to 40K. This measurement is based on the analysis of time and space. The number of absorption center cycles is calculated according to the number of absorption center cycles. The frequency of structural changes in the time series is calculated, and the temperature dependence of structural changes in the time series is adjusted. As a result, LH2 and B800 have a strong temperature dependence on the structural transformation of their properties. The temperature dependence is strong, and the structure changes, and the activation process changes, and the temperature dependence changes. Temperature dependence is a structural change in the combination of water elements.