電子伝達蛋白質複合体の構造化学的解明とその会合・解離の分子機構

电子传递蛋白复合物的结构化学阐明及其缔合和解离的分子机制

基本信息

批准号：
20051002
负责人：
石森浩一郎
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Hokkaido 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20051002/
关键词：
シトクロムc シトクロム酸化酵素 X線小角散乱回転半径散乱曲線

项目摘要

本年度に得られた研究成果の概要は以下のとおりである.1.シトクロム酸化酵素(CcO)の結合により誘起されるシトクロムc(Cytc)における構造変化の解明Cyt cまその電子受容体であるCcOと結合し,CcO-Cytc電子伝達複合体を形成する際には,その立体構造が変化することで電子伝達反応を制御していると考えられる.一般にはこのような高分子量の膜蛋白質であるCcOを含む蛋白質複合体の構造解析は困難であるが,^<15>NラベルしたCyt cを用いて3D-^1H-^<15>N NOESYHSQC(^<15>N-edited NOESY)を用いることで,CcO結合によるCytcの構造変化を検出することに成功した.特に,本研究者等のこれまでの研究から推定されたCyt cのCcOに対する相互作用部位周辺がCcOの結合に伴い有意な構造変化が観測され,Cyt cはCcOと電子伝達複合体を形成する際にはその相互作用部位付近に特異的な構造変化を起こすことが示唆された.今後さらに定量的な構造解析を進めることにより,構造変化による電子伝達の制御機構が明らかになると期待できる.2.ドッキングシミュレーションによるCcO側の会合部位の同定東京大学の北尾准教授の研究グループと共同で,CcO-Cytc電子伝達複合体形成の際のCcO側の相互作用部位について検討を行った.剛体モデルを用いたドッキングシミュレーションの結果,Cyt c側の相互作用部位は本研究者らがNMRを用いて実験的に明らかにした部位と一致し,一方,CcO側も予想通り,負電荷と疎水性のアミノ酸残基による相互作用部位の形成が認められた.さらにここで得られた結果についてMDを適用することにより,さらに詳細にCcO)側の相互作用部位を明らかにすることで,CcO側からもCcO-Cytc間の電子伝達機構を解明できると期待できる.

今年获得的研究结果如下。含有CCO的蛋白质复合物的结构分析，但使用3D-^1H - ^<15> n NOESYHSQC（^<15> n编辑的nosy）使用标记的CytC。结果，我们成功地检测了结构性变化由于CCO键，CCO周围的相互作用是从研究人员那里估计的，因此观察到结构性变化，这是CCO的相互作用。在形成CCO和电子传输复合物的相互作用位置附近的结构变化。在使用刚性模型进行对接模拟时，研究了CCO侧的相互作用位点，研究人员使用NMR实验揭示了Cyt C侧的相互作用位点。对于由于负电荷和疏水性氨基酸残基而形成的相互作用。可以阐明CCO-CYTC之间的电子传输机制。