高圧NMR法によるタンパク質の動的構造の研究

高压核磁共振法研究蛋白质动态结构

• 批准号: 62220018
• 负责人: 森島 績
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Special Project Research
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 1988
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62220018/
• 关键词: 高圧NMR; ヘムタンパク質; ヘム交換反応; ヘム反転反応; NH; ND交換の圧力依存性

超伝導高圧NMR法を用いて種々のヘムタンパク質の構造に及ぼす圧力効果を詳細に研究した. 先ずチトクロムCについては, 酸化型では昇圧に伴って, ヘム鉄に配位している第6配位子のメチオニン残基に置換された. 一方還元型では, このようなリガンド交換は全く起らず, ヘムCのプロピオン酸と相互作用しているトリプトファンー59残基のNH【double half arrows】D交換速度が高圧下で著しく減少した. この交換速度の圧力依存性から活性化体積は250〓^3と見積もられた. さらにこのトリプトファンと相互作用しているイソロイシンー57のプロトンNMRシグナルも昇圧と共に選択的にシフトし, これらチトクロムCの電子伝達機能発現上重要と考えられているアミノ酸残基の特異的な圧力依存性は, 高圧下でチトクロムCが酸化され易くなる構造上の要因と考えることができる. また酸化型が高圧下で還元されにくくなることも, 酸化型を安定化するリジンのアミノ基がメチオニンに入れ替ることから説明することができる. またこの高圧NMR法を用いて, アポミオグロビンとヘムとの結合反応速度ならびにミオグロビンのヘムの交換反応速度の圧力依存性を追究した. その結果, 両者において圧力依存性は全く異なり, このことは両反応の機構が異なることを示唆している. すなわち, ヘムポケット内に結合したヘムが反転する反応は, 一度ヘムがタンパク部外に出てアポタンパクを生成するのではなく. タンパク質の構造的ゆらぎによって反転することを示している.

我们使用超导型高压NMR方法对各种大麻蛋白的结构进行了详细的影响返回类型的情况完全没有这种配体替换，并且它与下摆C丙酸NH [双半Arf箭头] D相互作用。在高压下，替换速度显着降低。 〓^3由于此替代速度的压力依赖性。在这些壳聚糖C的电子传递函数表达中很重要，因为可以在高压下描述可能被氧化的结构因子。稳定氧化类型被蛋氨酸取代。表明这两种反应的机制是不同的，换句话说，下摆翻转到血液袋中的反应表明下摆不一次脱离蛋白质并产生预约。

项目成果

Isao Morishima: Current Perspectives in High Pressure Biology(Academic Press). 315-332 (1987)

森岛功：高压生物学的当前观点（学术出版社）。