プロテオリポソームを素構造とした結晶化薄膜の作製

具有脂蛋白体基本结构的结晶薄膜的制备

基本信息

批准号：
07241217
负责人：
高橋卓也
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

素構造であるバクテリオロドプシン(bR)のプロテオリポソームを各種のアルキル鎖長を持つ脂質(DLPC,DMPC,DPPC,DSPC)を用いて作製した。具体的には、1)紫膜から界面活性剤を用いて再構成、または2)球殻状構造体からリポソームに融合して再構成を行った。作製したプロテオリポソームでプロトンポンプ活性を確認した。プロテオリポソーム上でのbRの構造を円二色性(CD)分散計及び透過型電子顕微鏡を用いて解析した。bR内のレチナ-ルに由来するCDスペクトルは脂質の種類に依存して温度相転移を示し、脂質の相転移温度が低いものほど蛋白質の会合が低温で生じるという結果が得られた。DMPCプロテオリポソーム試料を急速凍結して膜の割断面を電子顕微鏡により観察したところ、その会合体は3量体であり、分散して存在していることがわかった。相転移温度より低温では、DMPCプロテオリポソーム試料に高濃度の塩(〜4M、NaCl)を添加すると、膜内にbRの2次元結晶が観測され、CDスペクトルにも顕著な変化が見られた。その格子定数は約10nmで、以前報告された値より1割程度大きかった。DPPCプロテオリポソームでは、結晶化は起こらずCDスペクトルにも顕著な変化が見られなかった。相転移温度より十分高い温度では、構成脂質によらずNaCl濃度に依存してCDスペクトルの変化が見られた。bR球殻状構造体では、膜状に高度に配向したbRが密に存在し、そのCDスペクトルに弱い温度依存性が観測された。球殻状構造体には逆プロトンポンプ活性が存在し、その形状が非常にそろっている。それを素構造とし、水サブフェイズ法を用いてその2次元結晶を作製中である。

细菌紫红素（BR）的蛋白质体是使用脂质（DLPC，DMPC，DPPC，DSPC）制备的，具有各种烷基链长度。具体而言，1）使用表面活性剂重建紫色膜，或2）将类似球形的壳状结构重新构成脂质体。用制备的蛋白脂质体证实了质子泵活性。使用圆形二色性（CD）分散表和透射电子显微镜分析BR上的BR的结构。根据脂质的类型和脂质的相变温度越低的视网膜衍生的CD光谱显示温度相跃迁，脂质相变温度越低，导致蛋白质的缔合在较低的温度下。当迅速冷冻DMPC蛋白脂体样品并使用电子显微镜观察膜的分裂部分时，发现聚集体是三聚体并分散的。在低于相变温度的温度下，当将高浓度的盐（〜4m，NaCl）添加到DMPC蛋白脂体样品中时，在膜上观察到BR的二维晶体，并且在CD光谱中也观察到显着变化。晶格常数约为10 nm，比以前报道的值大10％。 DPPC蛋白脂质体没有发生，在CD光谱中未发现显着变化。在足够高的温度高于相变温度的温度下，观察到CD光谱的变化，具体取决于NaCl浓度，无论组成脂质如何。在BR球形壳状结构中，高度定向的BR以膜状方式密集存在，并且在CD光谱中观察到弱温度依赖性。球形壳状结构具有倒质子泵活性，形状非常均匀。正在使用该晶体作为基础结构制备二维晶体，并且使用水子方法来制备二维晶体。