生体分子クラスターの衝突反応に関する研究

生物分子簇碰撞反应研究

基本信息

  • 批准号:
    20050025
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.98万
  • 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:
    2008
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2008 至 2009
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

孤立状態にある蛋白質の多電荷イオンと、種々のアミン等のH^+親和力(PA)の大きな気体分子との衝突反応に関して研究した。エレクトロスプレーイオン化法によって孤立状態にあるlysozyme, cytochromec, myoglobin, hemogiobin, albumin, ubiquitin, angiotensin I, bradykinin等の蛋白質・ペプチドの多電荷イオンを生成させた。生成したイオンを特定の電荷数で選別した後、衝突反応セルに導き、蛋白質イオンと気体分子とのH^+移動反応について検討した。PAの大きな気体分子を、標的分子として衝突反応セルへ導入した。標的分子として1-propylamine, 1-buthylamine, pyridine, tert-butylamine, diethylamine, dipropylamine, triethylamineを用いた。蛋白質イオンを衝突反応セル中に数10ms間トラップして、標的分子と多重衝突させた。H^+移動反応によって生成したイオン種を質量分析し、検出した。特に、プロトン移動の反応温度依存性を測定した。その結果、温度変化に伴って、蛋白質イオンの立体構造が複数の準安定な異性体に転移することが分かった。以上のことから、プロトン移動の反応過程が蛋白質イオンの内部温度と強い相関を持つことを解明した。すなわち、生体分子の協同的な挙動を、原子・分子1個1個のレベルで直接観測し、気相中の衝突反応による、H^+移動の反応速度をひとつの指標として、生体分子の集団的な挙動を素過程に分解した。そして、孤立状態にある蛋白質イオンの立体構造と反応に関して詳細に理解することができた。その結果、生体分子の協同的・組織的な相互作用に関する詳細な知見が得られた。
我们研究了分离蛋白质的多电荷离子与具有大 H^+ 亲和力 (PA) 的气体分子(例如各种胺)之间的碰撞反应。通过电喷雾电离产生分离蛋白质和肽的多电荷离子,例如溶菌酶、细胞色素、肌红蛋白、血红蛋白、白蛋白、泛素、血管紧张素 I 和缓激肽。产生的离子按特定电荷数分类后,被引入碰撞反应池,研究蛋白质离子和气体分子之间的 H^+ 转移反应。将 PA 大气体分子作为目标分子引入碰撞反应池中。使用1-丙胺、1-丁胺、吡啶、叔丁胺、二乙胺、二丙胺和三乙胺作为目标分子。蛋白质离子被困在碰撞反应池中数十毫秒,并与目标分子发生多次碰撞。通过质谱法检测H^+转移反应产生的离子种类。特别是,我们测量了质子转移对反应温度的依赖性。结果发现,随着温度的变化,蛋白质离子的三维结构转变为多种亚稳态异构体。由上可知,质子转移反应过程与蛋白质离子内部温度有很强的相关性。换句话说,可以在单个原子和分子水平上直接观察生物分子的协同行为,并且气相中碰撞反应引起的H^+转移的反应速率可以作为判断集体行为的指标生物分子的行为被分解为基本过程。此外,我们能够详细了解分离蛋白质离子的三维结构和反应。结果,获得了关于生物分子的合作和组织相互作用的详细知识。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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