溶液X線散乱シミュレーションによる非天然状態蛋白質の構造解析

使用溶液 X 射线散射模拟对非天然状态蛋白质进行结构分析

基本信息

批准号：
08272208
负责人：
曽田邦嗣
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

蛋白質の立体構造構築原理,特にその構造安定化機構を解明する上で,天然(N)状態だけでなく変性(D)状態の構造情報が不可欠である。分光学的手法とは相補的に,非天然状態にある蛋白質の大局構造の情報を与える溶液X線散乱法は有力であるが,それだけでは構造を特定できない。本研究では,この弱点を補完するためのシミュレーション法を開発し,これを用いて非天然状態の構造解析を行った。具体的には,(1)N状態と同じ構造の部分とU状態と同様の構造をもつ部分からなるとする,多部(MP)構造モデルによる非天然状態のコンホメーションを,計算機上に高速に生成させる方法を開発した。(2)実測のX線散乱プロフィルとの定量比較を行うために必要な,蛋白質構成原子の有効半径を決定する方法を開発した。(3)溶媒水連続媒質とする近似の下で,その寄与を取り込んでX線散乱プロフィルを予測する高速計算アルゴリズム-表面積分法-を考案し,これに基づく溶液X線散乱シミュレーションプログラムを開発した。(4)(3)を数種のU状態ポリペプチド鎖と天然蛋白質に適用し,手法の有効性を確かめると共に,溶媒水の取り込みの重要性を明らかにした。(5)シトクロムcの変性中間状態はMPモデルでよく説明できる一方,α-ラクトアルブミンとミオグロビンでは実測と予測に有意の差が存在することを見い出し,MPモデルの問題点を明らかにした。

在阐明蛋白质的三维结构结构的原理时，尤其是结构稳定机制，不仅是天然（n），而且是模式（d）状态的结构信息。解决方案X射线散射方法，以非自然状态提供有关蛋白质大结构的信息是一种强大的方式，但不能自身识别。在这项研究中，我们开发了一种模拟方法来补充这种弱点，并将其用于分析结构性不自然条件。具体而言，假设（1）具有与n个状态相同的零件和U-状态的零件，我们已经开发了一种方法。生成。（2）我们开发了一种方法来确定所需的蛋白质构型原子的有效半径，以将定量比较与实际X射线散射曲线进行比较。（3）一种高速计算算法表面积分方法，该方法可以预测贡献并预测溶剂水连续介质近似下的X射线散射曲线，并已设计出基于X射线散射计划，并开发了基于这。。（4）（3）应用于几种类型的U-状态多肽链和天然蛋白质，确认了该方法的有效性，并阐明了掺入溶剂的重要性。（5）虽然MP模型可以很好地解释修饰的毒物C的中间状态，但发现实际测量和预测之间存在显着差异，而α-乳糖白蛋白和肌红蛋白之间存在显着差异，以及肌红蛋白的问题与肌红蛋白的问题以及α-乳糖蛋白之间的问题与α-乳糖蛋白之间MP模型被阐明。