蛋白質におけるガラス転移と水和クラスター構造の相関

蛋白质玻璃化转变与水合簇结构之间的相关性

基本信息

批准号：
09261243
负责人：
中迫雅由
金额：
$ 0.96万
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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09261243/
关键词：
蛋白質水和低温結晶構造解析蛋白質立体構造

项目摘要

本研究では、低温下での蛋白質の内部振動状態と水和構造の相関を調べることを目的として、立体構造が異なる複数の蛋白質の水和構造解析を、低温X線回折実験データを元にして行った。測定対象としては、高分解能での結晶構造解析が可能なトリプシン、リゾチーム、抗体Fvフラグメントを取り上げ、100〜200Kの間の複数の温度点で回折強度データを収集した。何れの結晶での1.5〜1.4Å分解能までの高精度回折強度データに基づいて構造精密化および水和構造解析を行った。今回測定した温度範囲では、何れの蛋白質でも周辺の水和構造に大きな変化はなく、水和水のネットワーク構造も劇的に変化することはなかった。一方で220K以上の温度での測定では、精度が不十分ではあるものの観測される水和構造が著しく矮小化する傾向にあるという結果が得られており、蛋白質内部振動が水和構造の影響を大きく受けているらしいことが強く示唆された。低温冷却方法における結晶冷却速度を高めるため、従来の低温窒素ガスを用いたフラッシュ冷却法に加えて、液体エタンを利用した急速冷却用装置の開発を行い、上記蛋白質結晶の低温回折実験に適用した。興味あることに、エタン冷却では、蛋白質の熱振動が、フラッシュ冷却よりも見かけ上抑制されることが判明した。これら研究の他に、低温結晶構造解析実験技術を駆使して、シタロン脱水酵素と阻害剤複合体、光応答性ニトリルヒドラターゼの結晶構造解析を行った。

在这项研究中，基于检查低温下蛋白质的内部振动状态与水合物结构之间的相关性，具有不同三维结构的多种蛋白质的水合物结构分析基于低体温x--射线折叠实验数据。作为测量目标，胰蛋白酶，liza团队和抗体FV片段可以分析高分辨率中的晶体结构分析，并在100至200K之间的多个温度点上收集了收集的衍射强度数据。基于任何晶体中的高精油和衍射强度数据，最高1.5至1.4Å分解能力，进行结构精度和水合结构分析。在这次测得的温度范围内，每种蛋白质的外周水合结构没有显着变化，并且水合水的网络结构不会发生巨大变化。另一方面，在220k或更高的温度测量中，准确性不足，但是观察到的水合物结构往往会显着降低，并且蛋白质的内部振动具有水合物结构的影响建议这似乎是很大程度上收到的。为了提高低温冷却方法中的晶体冷却速度，除了使用常规低温度氮气的常规闪光冷却方法外，还开发了使用液体乙烷的快速冷却装置，并应用于低体温上述蛋白质晶体的衍射实验。有趣的是，发现乙烷冷却比Flash冷却更为明显和被抑制。除这些研究外，使用低体温晶体结构分析实验技术对Citalon脱水酶，抑制络合物和光学硝基甲氢化酶分析进行了晶体结构分析。