架橋混成ヘモグロビンを用いたアロステリック効果の研究

使用交联混合血红蛋白的变构效应研究

• 批准号: 05780484
• 负责人: 柴山 修哉
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Jichi Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05780484/
• 关键词: ヘモグロビン; アロステリック効果; 酸素平衝曲線; X線結晶解析

1.アロステリックタンパク質共通の分子論的機序を調べる目的で、ヘモグロビン分子の酸素結合における中間状態分子のモデル系をニッケルボルフィリン(デオキシヘムのモデル)による金属置換と分子内架橋(2量体組換え反応の防止)の合併による架橋金属置換混成ヘモグロビンで構築した。今年度行った研究では、全部で8種類ある中間状態分子のうち、研究の重要性が高いと思われる酸素分子の2個結合した4種類の中間状態分子に着目し、これら4分子のモデルとなる高純度試料の調整を行った。2.これらモデルを使った2段階酵素平衝曲線の測定から以下の結果を得た。(1)デオキシヘモグロビンではalphaサブユニットがbetaサブユニットと比較して約3倍高い酵素親和性を示す。(2)酵素化初期段階でのヘム間相互作用の大きさはbeta1beta2、alpha1beta1、alpha1beta2、alpha1alpha2の順に大きくなる。(3)これらのヘム間相互作用はタンパク質の高次構造変化を介して伝わったものと考えてもそれほど大きな矛盾は出てこない。3.本研究の主要な計画の1つに入っていた中間状態分子の高分解能X線結晶解析は予定していたよりも難しい実験であることが解ってきた。顕微分光器によるヘモグロビン結晶の酸素平衝曲線測定で結晶格子力の影響を調べたところ、酸素親和性の高い異常ヘモグロビンを含むほとんどのヒトヘモグロビンは、結晶中でダオキシヘモグロビン型の酸素親和性の低い構造に閉じこめられてしまうことが解った。したがって、中間状態を溶液に近い状態で結晶中に固定することは極めて難しいと思われる。現時点では先ず、結晶格子力のもとになる分子間水素結合に関与するアミノ酸残基を他のアミノ酸に置換した異常ヘモグロビンを大腸菌で合成させ、結晶格子力を減少させたヘモグロビン結晶を作る方向で実験を進めている。

1。为了研究变构蛋白共有的分子机制，用交联的金属叠加杂交血红蛋白与金属替代金属替代品（防止脱氧蛋白的模型）和内部反应（deoxyhemelecularexult）（deoxyhemelecular inderamlecular inderamemallecular incrign inderembient）（构建了血红蛋白分子氧结合中的模型系统）。在今年进行的研究中，在总共八个中等状态分子中，四种类型的中等状态分子由两个氧分子结合，两种氧分子被认为对研究至关重要，并且调整了这四个分子的模型的高纯度样品。 2。使用这些模型从两阶段酶扁平曲线的测量中获得以下结果。 （1）在脱氧血红蛋白中，α亚基的酶亲和力大约是β亚基的三倍。 （2）在酶离子的早期阶段，血红素相互作用的幅度在beta1beta2，alpha1beta1，alpha1beta2和alpha1alpha2的早期阶段增加。 （3）即使我们认为这些血红素相互作用是通过蛋白质的构象变化传播的，也没有显着的矛盾。 3。已经发现，中等状态分子的高分辨率X射线晶体学（这是本研究的主要项目之一）是一个比计划的更困难的实验。当我们通过使用微光谱计测量血红蛋白晶体的氧平坦曲线来研究晶体晶格力的作用时，我们发现大多数人类血红蛋白，包括具有高氧亲和力异常的血红蛋白，仅限于具有低氧气的结构，其结构低氧蛋白中的氧化还可粉类型。因此，在接近溶液的状态下，在晶体中固定中间状态可能非常困难。目前，通过合成大肠杆菌中异常血红蛋白来创建具有晶格晶格力的血红蛋白晶体的方向进行实验，其中氨基酸残基参与分子间氢键，这是晶体晶格力的来源。