高圧下におけるNMR、分子分光併用測定法の開発とその応用

高压核磁共振与分子光谱联合测量方法的建立及其应用

基本信息

批准号：
62840013
负责人：
森島績
金额：
$ 6.66万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
财政年份：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至 1989
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は本研究の最終年度として、試作に成功した四ツ窓付きレ-ザ-フォトリシス高圧セルを用いて、ヘム蛋白質の酸素、一酸化炭素の再結合反応速度の圧力依存性に関する詳細な測定実験を行った。本年度は特に、単離したα鎖、β鎖(ヘモグロビン)とCOの結合反応の圧力依存性を詳細に検討した。α、β鎖のCO結合体にレ-ザ-光を照射すると、COが解離した後ヘム鉄に再結合する。このCO再結合反応はナノ秒およびミリ秒の二つの時間領域で観測され、それぞれCOが蛋白質内部再結合する反応、COが蛋白質外部(溶媒)から再結合する反応に対応している。先ず加圧に併ってCOは蛋白質内部で再結合する割合が大きくなった。各素過程の圧力依存性からこれら素反応過程についての活性化体積が見積られた。これより、α、β鎖ともにCOが蛋白質内部に入る際には一旦体積が増加した後、減少することが分かった。この反応に伴う体積変化は、昨年度行ったミオグロビンと酸素の結合反応にも観測されており、ヘモグロビン、ミオグロビンに共通した挙動と考えられる。また、α鎖とβ鎖を比較するとの鎖の方は1モル当り16cm^3だけ体積が増加した後、11cm^3減少する。それに対し、β鎖の方は12cm^3増加後、7cm^3減少とα鎖の方が変化量が大きいことが分かった。このようなα鎖とβ鎖の違いはヘム近傍構造の違いを反映していると考えられた。

在本财政年度，这项研究的最后一年，使用具有四个在原型的四个窗口中的高压窗口的恢复反应速度的碳蛋白氧和一氧化碳反应速度是一个详细的测量。在这个财政年度，详细研究了分离的α链，β链（血红蛋白）和CO之间结合反应的压力依赖性。当Le-光线被α和β链的CO结合照射时，CO分离，然后将其重新连接至血红素铁。该CO对帐反应在两次时观察到纳米 - 第二和毫秒，每个反应与蛋白质内CO恢复活力的反应相对应，并且CO从外部（溶剂）拒绝。首先，与加压结合在一起，蛋白质内部重新评估的比率增加。这些元素反应过程的激活体积是根据每个元素过程的压力依赖性估算的。这表明，当CO进入α和β链中的蛋白质内部时，体积增加了一次并减少。去年的肌红蛋白和氧气的组合反应中已经观察到了由于这种反应引起的体积的变化，被认为是血红蛋白和巨珠蛋白中的常见行为。另外，比较α链和β链的链在每摩尔增加16厘米^3后减少了11cm^3。另一方面，在β链增加12厘米^3之后，发现7cm^3的变化数量减小，α链较大。据认为，α链和β链之间的差异反映了结构附近下摆的差异。