ディスタンス・ジオメトリ法による蛋白質の非天然構造モデルの精密化

使用距离几何方法细化蛋白质的非自然结构模型

基本信息

批准号：
10157209
负责人：
曽田邦嗣
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10157209/
关键词：
非天然構造非天然状態ディスタンス・ジオメトリ変性状態

项目摘要

我々はこれ迄,蛋白質の非天然構造の解明をめざして,分子モデリング解析法を開発してきた。大局構造を反映するX線散乱プロフィルなどの評価には,溶媒水の寄与の精密な取り込みが必須であるが,その手法の開発は未完である。そのため所期の目標を完全には達成していないが,以下の研究成果を得ている:(1) 解鎖(U)状態のコンホメーション生成におけるNMR情報の取り込み:天然蛋白質の原子座標データからアミノ酸残基の主・側鎖2面角分布に関する情報を抽出し,それらと多次元NMR法から得られる構造情報を組み合わせて,U状態鎖の構造モデルに対する候補コンホメーションを生成させると共に,これらに距離幾何学法を適用してコンホメーションを修正する手法を開発した。(2) 変性(D)状態の構造解析: ジスルフィド結合のない蛋白質の,高濃度変性剤による変性状態は,分子鎖が溶媒に完全に露出した完全U状態で,またアルコール変性状態は,分断へリックスモデルで近似できる。一方,pH3以下での酸変性状態では,(a)揺動的に生成・消滅する局所的なα-へリックス型の規則構造と共に,(b)疎水相互作用などの非特異的な分子内長距離凝集効果の寄与が有意に存在する。(4) “モルテン・グロビュル(MG)"状態の構造解析: 多くの蛋白質で見出されている平衡中間状態としてのMG状態は,当初のnaiveモデルでは説明できない。またN構造部とU構造部からなるとする,多部構造モデルで近似できるが,これとも有意に異なる構造を持つ。(a)N様構造部は分子鎖のコンパクト化により生成するが,これもN構造とは異なる。一方U様構造部も完全U鎖ではなく,(b)N,U様構造部間には非特異的な凝集力が存在し,(c)コンパクトな構造と広がった構造間で揺らいでいる可能性が強く示唆される。

到目前为止，我们已经开发了一种分子建模分析方法来阐明蛋白质的异常结构。反映大型结构的X射线散射曲线的评估对于精确纳入溶剂水的贡献至关重要，但是该方法的发展是不完整的。结果，该时期的目标尚未完全实现，但是获得了以下研究结果：（1）融合（U）状态收敛的NMR信息已纳入：从天然蛋白质的原子坐标数据中关于氨基酸残基的主要和侧链两个方面的角度分布，并将它们与从多维NMR方法获得的结构信息结合在一起，以生成候选混凝土，以用于U-态链中的结构模型。应用距离几何学术法来修复混凝土。（2）变性的结构分析（d）状态：由于高浓度变性而引起的变性状态，一种不键合的蛋白质，是一个完整的U状态，其中分子链完全暴露于溶剂，而酒精退化状态是分配的。另一方面，在pH3以下的酸性状态下（a）非特异性分子内部长度，例如（b），以及局部α-至液化型规则结构距离聚集效应的重要贡献。（4）“ Morten Globul（MG）”状态的结构分析：在许多蛋白质中发现的Mg状态作为一种平衡中间状态，无法在原始的天真模型中解释。另外，它可以通过由N结构和U结构组成的多结构模型来近似，但也具有明显不同的结构。（A）N -S结构部分是由紧凑的分子链产生的，这也与N结构不同。另一方面，u -sama结构部分不是一个完整的u链，（b）n和u在结构部分之间存在非特异性聚集，并且（c）在紧凑的结构和紧凑的结构之间可能摇摆强烈建议扩展性别。