配位子光解離反応を用いた新規グロビン蛋白質の動的構造解析

利用配体光解离反应对新型球蛋白进行动态结构分析

基本信息

批准号：
05J06726
负责人：
牧野正知
金额：
$ 1.73万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、6配位型グロビン蛋白質であるサイトグロビンとニューログロビンの外来性配位子結合-解離機構の解明を目的としている。今年度は外来性配位子として一酸化炭素(CO)を用い、サイトグロビンのCO結合型における結晶構造の決定に成功した。CO結合型は、CO雰囲気下でサイトグロビン溶液を還元することで調製した。次にそれを、COガスを封入したガラスバイアル中で沈殿剤と混ぜ合わせ結晶化した。一週間程度でPEGを沈殿剤とする条件で針状結晶が得られた。結晶の可視吸収スペクトルは、溶液状態におけるCO結合型のものとほぼ一致したため、結晶中の大部分の分子がCO結合型と考えられた。大型放射光施設SPring-8にて回折強度データを収集し、分子置換法により分解能2.7Åで分子構造を決定した。内在性の配位子で第6配位子座を占有していたHis81は、COのヘム鉄への結合に伴いCα-Cβ軸周りに溶媒方向へ約150度回転した。最も大きな構造変化は、DヘリックスからEヘリックス前方の主鎖構造で見られ、最大2.4Å溶媒側に構造変化している事を見いだした。一方、内在性の第五配位子(His113)が存在するFヘリックス側においては、変化は見られなかった。そえゆえサイトグロビンは、これらEヘリックス側の構造を変化させることで外来性配位子の結合-解離を可能にしていると考えられた。一方、ニューログロビンでも、サイトグロビンと同様の方法でCO結合型の結晶化に取り組んだが、結晶は未だ得られていない。結晶化条件の検討が今後の課題である。

这项研究旨在阐明细胞蛋白和神经蛋白，六协调球蛋白蛋白的外源配体结合分解机制。今年，一氧化碳（CO）被用作外源配体，并且成功确定了粘结形式的晶体形式的晶体结构。通过在CO大气下降低细胞蛋白溶液来制备共同结合形式。然后将其与沉淀物混合在用CO气体包装并结晶的玻璃小瓶中。在大约一周内，在将PEG用作沉淀的条件下获得了针头晶体。晶体的可见吸收光谱与溶液状态中的共键键型的吸收光谱大致一致，因此晶体中的大多数分子被认为是共键型的类型。在较大的同步加速器辐射设施弹簧-8中收集衍射强度数据，并通过分子替换以2.7Å的分辨率确定分子结构。 His81的内源性配体占据了第六个配体位点，在CO键合成血红素铁的方向上旋转了约150度，沿Cα-Cβ轴的溶剂方向旋转约150度。在D螺旋前的主链结构中看到了最大的结构变化，发现结构变化最大为2.4Å。另一方面，在存在内源性第五配体（His113）的F螺旋侧没有观察到任何变化。因此，据认为，细胞珠蛋白可以通过改变电子螺旋侧的结构来键入外源配体。另一方面，神经球蛋白还使用与细胞珠蛋白相同的方法来处理共键型类型的结晶，但尚未获得晶体。未来的问题是检查结晶条件。

项目成果

期刊论文数量（2）

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科研奖励数量（0）

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专利数量（0）

Crystal structures and catalytic mechanism of cytochrome P450 StaP that produces the indolocarbazole skeleton

DOI：
10.1073/pnas.0702946104
发表时间：
2007-07-10
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子：
11.1
作者：
Makino, Masatomo;Sugimoto, Hiroshi;Nagano, Shingo
通讯作者：
Nagano, Shingo