蛋白質非天然状態の構造とダイナミクス

蛋白质非天然状态的结构和动力学

• 批准号: 07280215
• 负责人: 片岡 幹雄
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07280215/
• 关键词: モルテングロビュール; 蛋白質折り畳み; 折り畳み中間体; X線溶液散乱; 中性子非弾性散乱; 変性構造

モルテングロビュール(MG)は球状タンパウ質に共通する折り畳み中間体であると考えられている。この状態は構造的には厳密に定義された状態でありながら、現実の蛋白質のMGではそのサイズ、形状あるいは二次構造のパッキングの程度(tertiary fold)など定量的な評価があまりなされていなかった。そこで、典型的なMGとしてとらえられているアポミオグロビン、チトクロムc及びαラクトアルブミンのMG状態について、X線溶液散乱によりその構造の特徴を調べた。MGの慣性半径は天然状態の慣性半径から25〜30%大きくなっていたが、αラクトアルブミンではその増加の程度は11〜15%であった。Ptitsynらは慣性半径の増加は10%以下であると主張していたが、慣性半径の増加は30%までにも及ぶことが明らかになった。αラクトアルブミンでは分子内SS結合によって増加の程度が押さえられていると推測される。MGは距離分布関数(P(r))によって二種類に分類されることが示された。一つはチトクロムcやαラクトアルブミンのMGのように一相性のP(r)を示すものであり、他はアポミオグロビンのMG等のように二相性のP(r)を示すものである。前者ではかなりの程度tertiary foldが完成しているが、後者ではごく一部ができているにすぎない。tertiary foldは、チトクロムcでは疎水相互作用が、αラクトアルブミンではSS結合によって保持されていると推測される。また、二相性のP(r)を示す構造は、MGのみならず折り畳みの初期に形成される構造に特徴的なものであると考えられる。天然構造とコンパクトな変性状態での蛋白質の動的性質を理解するために、中性子非弾性散乱測定を行い、非弾性散乱スペクトルに差を検出した。詳細な解析は今後の課題である。

Mortengrobule（MG）被认为是球形坦帕卢斯共有的折叠中间体。尽管该状态是一种严格定义的结构，但实际上尚未对实际蛋白质MG进行定量评估，例如其二级结构的大小，形状或三级折叠堆积。因此，通过X射线溶液散射研究了Apomyoglobin，细胞色素c和α乳蛋白的MG状态（被认为是典型MGS）的结构。 Mg的惯性半径比其自然状态下的惯性半径大25-30％，但α-乳乳蛋白的增加程度为11-15％。 Ptitsyn等。声称惯性半径的增加小于10％，但发现惯性半径的增加可能达到30％。假定在α-乳蛋白酶中，分子内SS键抑制了增加的程度。结果表明，MG可以通过距离分布函数（P（r））分为两种类型。一种表现出单相P（r），例如细胞色素C和α-乳酰胺蛋白Mg，而另一个则表现出双相P（R），例如Apomyoglobin mg。前者具有相当大的第三折，但后者只有一小部分。假定第三折由SS键保留在细胞色素C和α-乳蛋白酶中。此外，显示双相P（R）的结构不仅是MG的特征，而且是折叠开始时形成的结构的特征。为了了解蛋白质在其自然结构和紧凑的变性状态下的动态特性，进行了中子非弹性散射测量，以检测非弹性散射光谱的差异。详细分析是未来的问题。

项目成果

Yasushi Imamoto: "Reconstitution of photoactive yellow protein from apoprotein and p-coumaric acid derivatives" FEBS Letters. 374. 157-160 (1995)

Yasushi Imamoto：“从脱辅基蛋白和对香豆酸衍生物中重构光活性黄色蛋白”FEBS Letters。

Li Shi: "Conformational characterization of Dnak and its complexes with substrate protein by small-angle X-ray scattering" Biochemistry. 35(印刷中). (1996)

李石：“通过小角X射线散射对Dnak及其与底物蛋白的复合物进行构象表征”，生物化学35（出版中）。

Hironari Kamikubo: "Structure of the N intermediate of bacteriorhodopsin revealed by X-ray diffraction" Proceedings of the National. Academy of Science, U.S.A.(印刷中). (1996)

Hironari Kamikubo：“通过 X 射线衍射揭示细菌视紫红质 N 中间体的结构”，美国科学院院刊（正在出版）。

Mikio Kataoka: "Structural characterization of molten globule and native states of apomyoglobin by solution X-ray scattering" Journal of Molecular Biology. 249. 215-228 (1995)

Mikio Kataoka：“通过溶液 X 射线散射对熔球和脱辅基红蛋白天然状态的结构表征”分子生物学杂志。

Daizo Hamada: "Role of heme axial ligands in the conformational stability of the native and molten globule states of horse cytochrome C" Journal of Molecular Biology. 256. 172-186 (1996)

Daizo Hamada：“血红素轴向配体在马细胞色素 C 的天然和熔球状态的构象稳定性中的作用”分子生物学杂志。