巨大モーター蛋白質ダイニンのX線による原子レベル構造研究

使用巨运动蛋白动力蛋白的 X 射线进行原子水平结构研究

基本信息

  • 批准号:
    18054008
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.67万
  • 依托单位:
  • 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:
    2006
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2006 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ダイニンはATP依存的に微小管上を滑り運動するモーター蛋白質で、重鎖・中間鎖・軽鎖から構成される1000kDaを超える生体超分子複合体である。鞭毛運動や繊毛運動、さらに蛋白質輸送や染色体分離運動を担うモーター蛋白質であり、その生物学的重要性は極めて高い。しかしながら、ダイニンの分子量が巨大であるが故に同じモーター蛋白質のキネシンやミオシンと比べて運動機構の解明が遅れている。細胞質ダイニンの微小管と結合する領域は、長いcoiled-coil領域によってATPの加水分解を行う球状ドメインと繋がれている。この微小管と結合するドメイン(coiled-coil領域を含む)はストークドメインと呼ばれている。100Aを超える長さを持つcoiled-coil構造が微小管結合とATPの加水分解という2つの連動したイベント情報を相互に伝えていることは間違いないが、その情報伝達の分子基盤については明らかになっていない。そこで、豊島陽子教授(東大院総合文化)と共同で、並行して細胞質ダイニンストークドメインのX線結晶解析を行っている。再現性良く棒状の結晶を得ることに成功し、ゆっくり3日間かけて結晶化ドロップの状態で抗凍結剤を導入したSe-Met置換体結晶を使って3.2Å分解能の良質のMADデータを収集した。MAD法により初期位相を決定することに成功し、coiled-coil領域の電子密度図を得ることに成功した。現在、より高分解能の回折強度データを集めるべく、末端アミノ酸を少しずつ削り込んだ4種類のコンストラクトを作成し、結晶化を進めている。また、今後、モデル構築を進めるとともに更なる高分解能データを収集し、原子分解能での構造解析を目指す予定である。
Dainin是一种依赖ATP的运动蛋白,它跳过微观管,是一种由重链,中间链和轻链组成的生物超过1000kDa的生物超分子复合材料。它是一种运动蛋白,负责flaging和皮层运动,蛋白质的运输和染色体分离运动,其生物学重要性极高。然而,由于二氧化碳的分子量很大,因此与相同的运动蛋白驱动蛋白和肌球蛋白相比,迁移率机制延迟。与细胞质二丁物的微观管结合的区域与球形结构域连接,该球形结构域通过长盘绕螺旋面积进行ATP水解。结合此微管的域(包括卷曲圈区域)称为故事域。毫无疑问,长度超过100a的盘绕 - 冷结构与两个链接的事件信息,微型键和ATP水解相互作用,但信息传输的分子基础没有揭示。因此,与Toshima教授(东京大学一般文化)合作,并行进行了细胞质王朝茎域的X射线晶体分析。成功地获得了具有良好再现性的杆状晶体,使用SE-MET取代晶体收集了3.2Å高质量的MAD数据,这些晶体已在结晶的滴度中慢慢花费了三天。 MAD方法成功地确定了初始阶段,并成功地在盘绕圈区域获得了电子密度图。当前,为了收集更高分辨率的衍射强度数据,我们正在创建四种类型的构造,这些构建体逐渐刮擦末端氨基酸并促进结晶。将来,我们计划通过原子分辨率收集更多高分辨率数据,并旨在进行结构分析。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
蛋白質結晶化装置
蛋白质结晶设备
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Primary Processes of Photosynthesis: Basic Principles and Apparatus
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    W.A.Cramer;H.Zhang;J.Yan;G.Kurisu;E.Yamashita;N.Dashdorj;H.Kim;S.Savikhin
  • 通讯作者:
    S.Savikhin
光合成タンパク質の形から知る植物の賢さ
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Cramer;W.A.;Zhang;H.;Yan;J.;Kurisu;G.;Smith;J.L.;栗栖源嗣
  • 通讯作者:
    栗栖源嗣
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Cramer;W.A.;Zhang;H.;Yan;J.;Kurisu;G.;Smith;J.L.;栗栖源嗣;J.Yan et al.;G.Kurisu et al.;W.A.Cramer et al.;W.A.Cramer et al.;S.Okutani et al.;栗栖源嗣
  • 通讯作者:
    栗栖源嗣
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  • 通讯作者:
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知道了