多孔性ガラスによるタンパク質の高次構造固定法の開発と2状態モデルの直接的検証

利用多孔玻璃开发蛋白质构象固定方法并直接验证二态模型

基本信息

批准号：
06780542
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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06780542/
关键词：
多孔性ガラスヘモグロビン 2状態モデル

项目摘要

〈多孔性ガラスでヘモグロビンを安定に封入する技術開発〉、Ellerbyら(1992 Science 255,1113.)によって報告されたゾル-ゲル法を改良して、ヒトのオキシ型あるいはデオキシ型ヘモグロビンを可逆的酸素脱着能を保持したまま透明な多孔性ガラスに(リン酸緩衝液を細孔に含む状態のまま)封入することに成功した。この様にして初期状態をオキシ型あるいはデオキシ型で封入したヘモグロビンの光吸収スペクトルを通常の溶液中のスペクトルと比較したところ、両スペクトル共完全な一致が得られた。〈機能測定の結果〉初期状態をデオキシ型で封入したヘモグロビンとオキシ型で封入したヘモグロビンの酸素平衡機能を比較すると、両者共協同性は消失しており、酸素親和性の値は約500倍異なっていた。また、この時観測された酸素平衡定数は、通常のヘモグロビンに対する1個目及び4個目の酸素平衡定数とほぼ一致していたので、ヘモグロビン分子は封入時の高次構造を保持したまま安定な状態で多孔性ガラス中に存在し、リガンド脱着に伴う機能変化はほぼ完全に抑えられていることが結論された。〈構造測定の結果〉デオキシヘモグロビンの光吸収スペクトルはタンパク質の高次構造変化に伴い変化することが過去の研究から知られている。そこで、初期状態をオキシ型で多孔性ガラス中に封入した試料とデオキシ型で封入した試料のデオキシスペクトルを比較してみたところ、両者の差スペクトルは過去に報告されたデオキシRとデオキシTの差スペクトルに大きさ、形が一致した。〈まとめ〉本研究の結果は、2状態モデルの基本仮定の一つとなる4次構造と機能の一対一の関係を支持するとともに、タンパク質の構造と機能の関係を調べる新しい手法としてゾル・ゲル法が使えることを示唆している。

Ellerby等报道的Sol-Gel方法。（1992 Science 255，1113）被改进，以成功地将人类氧气或脱氧型血红蛋白封装在透明的多孔玻璃中（其孔隙中的磷酸盐缓冲液），同时保留其可逆的氧气脱附能力。以这种方式，将血红蛋白的光吸收光谱与正常溶液中的氧气或脱氧的初始状态进行了比较，并将两种光谱的光吸收光谱与正常溶液中的光谱进行了比较。 <功能测量结果>当比较封装在脱氧型中的血红蛋白的氧平衡功能和封装在氧型型中的血红蛋白和血红蛋白中时，两者之间的共存消失了，氧亲和力值差异约为500倍。此外，由于目前观察到的氧平衡常数几乎与正常血红蛋白的第一和第四氧平衡常数相同，因此得出的结论是，在稳定状态下，在稳定的状态下，在稳定的状态下，在稳定的状态下，血红蛋白分子存在于多孔玻璃中，而在官能变化中几乎与官能变化有关。 <结构测量结果>已知先前的研究会改变脱氧血红蛋白的光吸收光谱，并改变蛋白质的构象变化。 Therefore, when we compared the deoxy spectra of the sample enclosed in porous glass using the oxy type and the sample enclosed in deoxy type, the difference spectra of the two coincided with the previously reported difference spectra of deoxy R and deoxy T. Summary The results of this study support a one-to-one relationship between quaternary structure and function, which is one of the basic assumptions of the two-state model, and suggest that the sol-gel method can be used as a研究蛋白质结构与功能之间关系的新方法。