Protein Engineering and Reactivity Control in Multi-functional Chimeric Metalloproteins

多功能嵌合金属蛋白的蛋白质工程和反应控制

基本信息

  • 批准号:
    08458175
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.22万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1996
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1996 至 1997
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This research project includes the following two subjects.(1)Structural Characterization of Natural Chimeric Protein, CooA Protein, and Its Molecular MechanismTo investigate structural characterization of CooA protein, which has a myoglobin-like heme binding domain and helix-turn-helix type DNA binding domain, NMR, resonance Raman spectra and ligand binding were utilized. The resonance Raman spectrum for the ferrous CO adduct of CooA protein confirmed the ligation of a histidine residue to the heme iron, while, in the absence of CO, the ligation of an arginine or lysine residue instead of CO were suggested by the NMR spectrum, which is quite unusual in hemoproteins. Although the association rate for the CO rebinding in CooA protein was comparable to that in myoglobin or hemoglobin, it was characterized by its large fraction of the very fast (<ns) rebinding process in the CO recombination. Such a large fraction of the very fast rebinding process can be ascribed to the steric hindrance around the CO binding site and suggest that the ligation of CO kicks or pushes out some amino acid residues near the binding site, inducing the large structural rearrangements for the efficient DNA binding.(2)Protein Engineering for New Chimeric Metalloproteins by Module Substitution.Systematic module substitutions for globins in this research project have shown that the previously proposed module is not a minimum structural unit, but can be further divided into two "sub-modules". Particularly, I focused on one of the "sub-modules", "heme binding module", which consists of the iron-liganded histidine and about 20 amino acid residues in the heme proximal side.On the basis of various spectroscopic data including NMR and resonance Raman spectra, it can be concluded that the "heme binding module" would be a primary determinant for the electronic state of the heme and configuration of the liganded histidine in globins.
本研究项目包括以下两个课题:(1)天然嵌合蛋白CooA蛋白的结构表征及其分子机制研究具有肌红蛋白样血红素结合结构域和螺旋-转角-螺旋型DNA的CooA蛋白的结构表征利用结合域、NMR、共振拉曼光谱和配体结合。 CooA蛋白的亚铁CO加合物的共振拉曼光谱证实了组氨酸残基与血红素铁的连接,而在不存在CO的情况下,NMR光谱表明精氨酸或赖氨酸残基而不是CO的连接,这在血红素蛋白中很不寻常。尽管 CooA 蛋白中 CO 重新结合的关联率与肌红蛋白或血红蛋白中的关联率相当,但其特征在于 CO 重组中非常快 (< ns) 重新结合过程的很大一部分。如此快速的重结合过程的很大一部分可以归因于CO结合位点周围的空间位阻,并且表明CO的连接踢出或推出了结合位点附近的一些氨基酸残基,从而诱导了大的结构重排,以有效地实现重结合。 DNA结合。(2)通过模块替换对新型嵌合金属蛋白进行蛋白质工程。本研究项目中球蛋白的系统模块替换表明,先前提出的模块不是最小结构单元,而是可以进一步分为两个“子模块”。特别是,我重点关注了“子模块”之一“血红素结合模块”,它由铁配体组氨酸和血红素近侧约 20 个氨基酸残基组成。基于包括 NMR 和通过共振拉曼光谱,可以得出结论,“血红素结合模块”将是血红素的电子状态和球蛋白中配体组氨酸的构型的主要决定因素。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Wakasugi, K., Ishimori, K., Morishima, I.: ""Module"-substituted Globins : Artificial Exon Shuffling Among Myoglobin, Hemoglobin alpha-and beta-subunits" Biophys.Chem.68. 265-273 (1997)
Wakasugi, K.、Ishimori, K.、Morishima, I.:““模块”取代的球蛋白:肌红蛋白、血红蛋白 α 和 β 亚基之间的人工外显子改组”Biophys.Chem.68。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Inaba, K., Ishimori, K., Imai, K., Morishima, I.: "Structural and Functional Effects of Pseudo-module Substitution in hemoglobin Subunits : New Structural and Functional Units in Globin Structure" J.Biol.Chem.272(in press). (1998)
Inaba, K.、Ishimori, K.、Imai, K.、Morishima, I.:“血红蛋白亚基中伪模块取代的结构和功能效应:球蛋白结构中的新结构和功能单元”J.Biol.Chem.272
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Inaba, K., Wakasugi, K., Ishimori, K., et al.: "Structural and Functional Roles of Modules in Hemoglobin. -Substitution of Module M4 in Hemoglobin Subunits-" J.Biol.Chem. 272. 30054-30060 (1997)
Inaba, K.、Wakasugi, K.、Ishimori, K. 等人:“血红蛋白中模块的结构和功能作用。-血红蛋白亚基中模块 M4 的替换-”J.Biol.Chem。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Wakasugi, K., Ishimori, K., Morishima, I.: ""Module" -substituted Globins:Artificial Exon Shuffling Among Myoglobin,Hemoglobin α- and β-subunits" Biophys.Chem.68. 265-273 (1997)
Wakasugi, K.、Ishimori, K.、Morishima, I.:“模块”取代的球蛋白:肌红蛋白、血红蛋白 α- 和 β- 亚基之间的人工外显子改组”Biophys.Chem.68.265-273 (1997)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Inaba,K., Ishimori,K., Imai,K., Morishima,I.: "Structural and Functional Effects of Pseudo-module Substitution in hemoglobin Subunits : New Structural and Functional Units in Globin Structure" J.Biol.Chem. 272(印刷中). (1998)
Inaba, K.、Ishimori, K.、Imai, K.、Morishima, I.:“血红蛋白亚基中伪模块取代的结构和功能效应:球蛋白结构中的新结构和功能单元”J.Biol.Chem。 (出版中)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

ISHIMORI Koichiro其他文献

ISHIMORI Koichiro的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('ISHIMORI Koichiro', 18)}}的其他基金

Structural Characterization of Heme-mediated Signaling Mechanism in Protein Regulation System
蛋白质调节系统中血红素介导的信号机制的结构表征
  • 批准号:
    21370040
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 4.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Structure and Function of Heme-regulated Proteins and Their Molecular Mechanisms
血红素调节蛋白的结构、功能及其分子机制
  • 批准号:
    15350101
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 4.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

相似国自然基金

水稻多病害抗性基因OsUMP1的表达调控机制
  • 批准号:
    32301838
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多发性硬化易感基因调控丘脑体积及认知功能改变的遗传机制研究
  • 批准号:
    82302139
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于纳米孔多维度数据的恶性胶质瘤基因组结构变异异质性及调控网络研究
  • 批准号:
    32300522
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于跨物种多组学揭示骨骼肌衰老过程中的转录后调控缺陷和相关功能基因的研究
  • 批准号:
    32301238
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
维甲酸X受体靶向药物研究及对肝癌干性基因调控的机制探索
  • 批准号:
    82373719
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Role of chromatin remodeling in gene regulation during maize basal endosperm development
染色质重塑在玉米基础胚乳发育过程中基因调控中的作用
  • 批准号:
    2341575
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.22万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Developmental mechanisms specifying vagal innervation of organ targets
指定器官目标迷走神经支配的发育机制
  • 批准号:
    10752553
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.22万
  • 项目类别:
NSF PRFB FY23: Cross-species gene regulation of a plant-fungal symbiosis under environmental stress
NSF PRFB FY23:环境胁迫下植物-真菌共生的跨物种基因调控
  • 批准号:
    2305481
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.22万
  • 项目类别:
    Fellowship Award
Molecular and Cellular Regulation of Uterine Morphogenesis
子宫形态发生的分子和细胞调节
  • 批准号:
    10750127
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.22万
  • 项目类别:
Role of Frizzled 5 in NK cell development and antiviral host immunity
Frizzled 5 在 NK 细胞发育和抗病毒宿主免疫中的作用
  • 批准号:
    10748776
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.22万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了