膜タンパク質のunfoldingおよびrefolding中間体の比較研究

膜蛋白去折叠和重折叠中间体的比较研究

基本信息

批准号：
13780527
负责人：
園山正史
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

膜タンパク質の構造・機能に関する情報は、水溶性タンパク質に比較して圧倒的に少ない状況であり、基礎・応用の両面から、膜タンパク質に関する研究の重要性が急速に高まっていると言える。本研究では、機能上重要な膜タンパク質である7本膜貫通型のモデルタンパク質として立体構造が明らかなバクテリオロドプシン(bR)を対象とし、その構築原理を明らかにすることを最終目標としている。この研究において、native構造⇔変性構造の中間状態を明らかにすることはきわめて重要なステップとなる。本年度は、これまでに見出した、光照射下では変性がおきる暗中高温変性中間体の安定性を詳細に検討した。60℃以上で見られた光誘起変性では、変性の速度定数が異なる2つの成分が存在することから、紫膜中のbRには、安定性が異なる少なくとも2つの状態があることがわかった。このことは、単量体に可溶化されたbRでは単一成分の変性で説明できたことと対照的であった。変性の遅い成分は暗中における変性に近い速度定数を示した。また、変性の速度定数の大きい成分の小さい成分に対する比は温度上昇とともに大きくなり、80℃以上ではほぼ1となった。バクテリオオプシン(bO)とレチナールからのrefoldingの研究では、bOが不可逆に構造変化を起こす高い温度においても、レチナールを加えると比較的高い効率でrefoldingが生じることがわかった。このことは、高温におけるタンパク質のゆらぎがレチナールの結合にとって重要であることを示唆している。

与水溶性蛋白相比，有关膜蛋白的结构和功能的信息非常低，可以说，从碱性和应用的角度来看，研究对膜蛋白的重要性迅速增加。这项研究旨在阐明细菌紫红素（BR）的构建原理，这是一种七跨膜类型的模型蛋白，这是一种在功能上重要的膜蛋白，其最终目标是阐明构造原理。在这项研究中，阐明天然结构和修改结构之间的中间状态是极其重要的一步。今年，我们详细研究了到目前为止发现的黑暗，高温修饰的中间体的稳定性，这些中间体在光照射下经历了变性。在60°C或更高的光诱导的变性中，存在两个不同速率变性速率的组件，发现紫色膜中的BR至少具有两个具有不同稳定性的状态。这与单体 - 溶解BR中单个成分的变性可以解释的相反。缓慢的变性组件显示出速率不变，几乎在黑暗中变性。此外，随着温度的升高，调节速率常数与组件的速率常数与组件的比率随温度升高而增加，并且在80°C或更高时达到了近1个。一项从细菌蛋白（BO）和视网膜重新折叠的研究发现，即使在BO不可逆地发生结构变化的高温下，添加视网膜的效率相对较高。这表明高温下的蛋白质波动对于视网膜结合很重要。