分子形態観察に基づく高次機能複合体の解析

基于分子形态观察的高阶功能配合物分析

基本信息

批准号：
12206058
负责人：
釣本敏樹
金额：
--
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

複製、転写等の基本的な細胞機能は、DNAを足場として多数の関連因子が集合体を形成し、その上で特有の反応を進行する。このため、個々の蛋白質分子の機能の理解には、それらが機能複合体を形成する際の分子集合とその動態を理解することが必須である。この目的には蛋白質の1分子レベルの分解能による形態観察が有効と考えられる。そこで、機能複合体として複製フォーク複合体を研究材料とし、そこに含まれる因子の分子形態と機能との連関を明らかにする。この研究を基にして、機能複合体の構成と分子形態を解析する方法論を確立し、蛋白質機能の解明における分子形態情報の有効性を明らかにすることを目的とする。蛋白質の白金蒸着試料の透過式電子顕微鏡(TEM)による観察およびナノカーボンプローブを使用した原子間力顕微鏡(AFM)観察を試み、いずれも蛋白質の分子形態観察に有効であることを明らかにした。たとえば、これらの方法により真核生物の複製フォーク構成因子であるクランプ(PCNA)とそのローダー(RFC)の複合体形成過程の解析を行い、それぞれの因子の分子集合様式、サブユニットの配置が明らかにできた。さらにATP添加による構造変化を観察することができた。さらに両者の複合体像が観察され、形成時の各因子間の位置関係を解明することができた。ここで試みたTEM,AFMによる分子レベルの形態観察は、蛋白質分子の動態、さらにそれらの集合した機能複合体の分子集合を明らかにするのに有効な方法であった。したがって分子形態という情報は蛋白質機能の同定、推定をする上で、有効な要素となりうる。また複合体の集合様式を直接観察することができ、今後研究対象が拡大する高次複合体の解析法として重要性が増加すると思われる。しかし、現在の技術では個々のサブユニット、集合体内のより複雑な位置関係については、解析に限界があり、各構成要素の観察像内での同定法の開発が必要である。この改善によりこれらの方法の有効性はさらに拡大することが期待される。

基本的细胞函数（例如复制和转录）具有大量相关因素，以形成立足点作为立足，然后导致独特的反应。因此，当它们形成功能复合物以理解单个蛋白质分子的功能时，必须了解分子组装及其动力学。为此，认为蛋白质的 - 分子 - 分辨率分辨率是有效的。因此，重复的民间复合物被用作研究材料作为功能复合物，并且揭示了包含的因子的分子形式和功能之间的联系。基于这项研究，目的是建立一种分析功能复合物和分子形式的构型的方法，并阐明分子形式信息在阐明蛋白质功能方面的有效性。观察蛋白质铂蒸气样品的透明电子显微镜（TEM）以及使用纳米碳探针观察间歇性显微镜（AFM）的观察，它们都在观察蛋白质分子形式方面有效。例如，在这些方法中，对夹具（PCNA）及其装载机（RFC）的复合形成过程的分析是明确的，它是本地生物的重复民间配置因子，并且分子分子公式和分子配方和分子的排列我揭示了每个因素的亚基。此外，还可以添加由于ATP引起的结构变化。此外，观察到两者的复杂图像，并阐明了编队过程中每个因子之间的位置关系。在这里尝试的TEM和AFM的分子 - 水平形式观察是阐明蛋白质分子分子分子和收集功能复合物的分子复合材料的动力学的有效方法。因此，分子形式的信息可以是识别和估计蛋白质功能的有效元素。此外，可以直接观察复合物的集体形式，并且作为一种更重要的阶层复合物的分析方法将更重要，其中研究目标将来会增加。但是，在当前技术中，分析仅限于单个亚基和总体中更复杂的位置，并且有必要在每个组件的观察图像中开发一种身份方法。预计这种改进将进一步提高这些方法的有效性。