水分子-蛋白質の動的相互作用のダイナミクス解明

阐明水分子-蛋白质动态相互作用的动力学

基本信息

批准号：
15076204
负责人：
寺嶋正秀
金额：
$ 51.14万
依托单位：
Kyoto 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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

蛋白質と周囲の水分子との相互作用、特に反応途中における相互作用のダイナミクスを時間分解で明らかにするための研究を行った。また、蛋白質の反応を物理化学的に研究するため、新しい検出手法の開発を行い、本年度は以下のような成果を得た。1.我々の開発した時間分解拡散係数法を、青色受容タンパク質であるYcgFに適用し、BLUFドメインに関与する反応を時間分解で明らかにした。その結果、光励起に伴い、数十マイクロ秒での構造変化とダイマー化反応の存在を示した。吸収法では、このダイマー化という劇的な反応ダイナミクスでも全く検出されないことから、本手法は反応機構を明らかにする非常に有力なものであることがわかった。2.植物の持つ青色光センサーであるフォトトロピンについて、Phot1LOV2ドメイン単体(LOV2試料)とそれにlinkerを付随させたもの(LOV2-linker試料)を用いて、その反応を時間分解TG測定により研究した。得られた拡散信号の形や強度に観測時間依存性が見出され、光照射により誘起された拡散係数変化を伴う蛋白質全体の構造変化が観測されていると結論した。LOV2試料では、光照射に伴いダイマー化と解離反応が起こっていることが示された。また、LOV2-linker試料では、LOV2試料に比べてより大きな拡散係数変化が光励起後1msの時定数で観測された。これは光照射により1inker部分のヘリックスが壊れ、溶媒との相互作用が強まり、拡散係数が大きく変化したためであり、1inker部分のヘリックス崩壊という大きな構造変化が光照射後1msで誘起されていると結論づけられた。3.PYPと呼ばれる光センサータンパク質の構造変化について、拡散係数の観点からそのダイナミクスを調べた。その結果、N末端のヘリックスが壊れる速度は、従来考えられていたよりも1桁速いことが明らかとなった。

我们进行了研究，以阐明蛋白质与周围水分子之间的相互作用，尤其是反应中间相互作用的动力学。为了研究蛋白质在物理化学中的反应，开发了一种新的检测方法，今年我们取得了以下结果。 1。我们开发的时间分解扩散系数方法应用于YCGF，YCGF是一种蓝色的接受蛋白，并且随时间阐明了悬崖结构域中涉及的反应。结果，几十秒钟的结构变化以及伴随的情绪探索的昏暗反应。在吸收方法中，在该调光器的这种戏剧性反应动力学中未检测到该方法，因此发现该方法对揭示反应机制非常有影响力。 2。对于植物的蓝色光传感器，通过使用Phot1LOV2域（LOV2样品）和接头（LOV2-linker样品）来研究反应的蓝色光传感器。结论是，发现了获得的扩散信号的形状和强度，并且观察到由光照射引起的扩散系数变化引起的整个蛋白质的结构变化。 LOV2样品表明，由于光照射而发生了昏暗的解剖反应。在LOV2链样品中，与LOV2样品相比，在光学鼓励后1毫秒观察到较大的扩散系数变化。这是因为光照射是由于螺旋的1个墨水部分，与溶剂的相互作用增加了，并且扩散系数发生了显着变化。 3。从扩散系数的角度检查了光学传感器滚动的结构变化的动力学。结果，揭示了N端被打破的速度比以前快。