β-バレル構造を有する10種のブルー銅蛋白質のX線精密構造と電子移動挙動との相関

10种β-桶结构蓝铜蛋白的X射线精密结构与电子传递行为的相关性

基本信息

批准号：
09261223
负责人：
甲斐泰
金额：
$ 0.96万
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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

系統だった一群の蛋白質やその変異体のX線構造解析を集中的かつ高精度で行うことは、分子動力学計算やモジュール解析に応用でき、構造機能相関の解明や分子進化について明らかにすることが可能となる。本研究の目的は、8本鎖β-バレル構造を共通に持つアズリン、シュウドアズリン、プラストシアニンというブルー銅蛋白質を10種類以上にわたって系統的に結晶学的研究を行い、構造機能相関および分子進化について検討を加えることである。本年度の成果としては、脱窒菌Achromobacter xylosoxidans GIFUの産出する2種のアズリン(2.45Åと1.7Å分解能)、大腸菌で発現させた高等植物Silene pratensisおよびオシダDryopteris crassirhizoma由来の2種のプラストシアニン(それぞれ2.0Å分解能)の4種類のブルー銅蛋白質のX線構造精密化を行った。アズリンに関しては未だアミノ酸シークエンスの解析が間に合わず精密化途中ではあるが、それ以外はいずれも順調に精密化が収劔した。中でも特にシダ植物由来のプラストシアニンがプラストシアニンにとって新しいモチーフと言える3巻きα-ヘリックスを有することが分かった。通常そこは半巻きのヘリックスを取る場所であるが、異なっており、シダ植物の進化について興味深い知見が得られた。またブルー銅蛋白質では初めての例であるが、銅の配位子に直接π-πスタッキング相互作用が見られ、耐酸性との相関が得られた。

对一组系统的蛋白质及其变体进行密集且高精度的X射线结构分析可以应用于分子动力学计算和模块分析，并且可以阐明结构功能关系并阐明分子进化。本研究的目的是对10多种具有八链β-桶结构的蓝铜蛋白、天青蛋白、拟天青蛋白和质体蓝蛋白进行系统的晶体学研究，并研究结构与功能的关系和分子进化。考虑这个问题很重要。今年的结果包括由反硝化细菌无色杆菌产生的两种类型的天青蛋白（2.45 Å 和 1.7 Å 分辨率）。我们以 Å 分辨率对四种类型的蓝铜蛋白进行了 X 射线结构精修。天青蛋白方面，氨基酸序列分析尚未及时完成，精制仍在进行中，但除此之外，精制已经顺利完成。其中，源自蕨类植物的质体蓝素被发现具有三转α-螺旋，这是质体蓝素的新基序。这就是半卷曲螺旋通常发生的地方，但它有所不同，并且为蕨类植物的进化提供了有趣的见解。此外，虽然这是蓝色铜蛋白的第一个例子，但在铜配体中观察到直接的π-π堆积相互作用，并获得了与耐酸性的相关性。