アミロイド線維の構造とダイナミクスに関する研究

淀粉样原纤维的结构和动力学研究

基本信息

批准号：
08F08090
负责人：
後藤祐児
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

蛋白質はリボゾームから鎖状の一次構造に合成され、フォールディング反応を通じて天然の特異的な三次構造に変換される。天然構造はエネルギー的に同じ程度の安定性を持つ様々な構造の集団で構成されている。これらの間を行き来する蛋白質のダイナミクスは蛋白質の機能と密接な関係があると報告されている。本研究では蛋白質のダイナミクスと機能の相関を調べた。用いた蛋白質はフェレドキシン-NADP+還元酵素(FNR)であり、様々な生物物理的な手法を導入した。まず、FNRのダイナミクスが機能にどのように寄与するかを等温滴定熱量測定(ITC)と、NMRによる15N緩和速度及びh/D交換速度法を用いて調べた。ITCの結果からFerredoxin(Fd)-FNR複合体の形成はエントロピー駆動であることが分かった。^<15>N緩和速度法からFdが結合することでFNRの小さな揺らぎの増大が分子全体的に渡って検出された。このことから揺らぎの増大によるコンフォメーションエントロピーの増加が結合のエントロピー増加に寄与することが分かった。しかし^<15>N緩和速度及びH/D交換速度法からは、Fdの結合に伴うFNRのC末端側の大きな揺らぎの減少が検出された。この減少は生産物の放出を加速化させ、活性の増加を引き起すと考えられると結論付けた。

蛋白质由核糖体合成为链状一级结构，通过折叠反应转化为其天然的、特定的三级结构。自然结构由具有相同程度的能量稳定性的不同结构组成。据报道，蛋白质在它们之间来回移动的动力学与蛋白质功能密切相关。在这项研究中，我们研究了蛋白质动力学和功能之间的相关性。使用的蛋白质是铁氧还蛋白-NADP+还原酶（FNR），并引入了各种生物物理方法。首先，我们使用等温滴定量热法 (ITC) 和基于 NMR 的 15N 弛豫率和 h/D 交换率方法研究了 FNR 的动力学如何对其功能做出贡献。 ITC 结果表明，铁氧还蛋白 (Fd)-FNR 复合物的形成是熵驱动的。 ^<15>通过N弛豫率方法，由于Fd的结合，在整个分子中检测到FNR波动的小幅增加。这表明由于波动增加而导致构象熵的增加有助于键熵的增加。然而，^ 15 N弛豫率和H/D交换率方法检测到由于Fd结合而导致FNR的C末端的波动大幅降低。结论是，这种减少似乎加速了产品释放并导致活动增加。

项目成果

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X-ray crystallographic analysis of the 6-aminohexanoate cyclic dimer by drolase : catalytic mechanism and evolution of an enzyme responsible for nylon-6 byproduct degradation

通过 drolase 对 6-氨基己酸酯环状二聚体进行 X 射线晶体分析：负责尼龙 6 副产物降解的酶的催化机制和进化

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 285
影响因子：
0
作者：
Yasuhira.K.;外12名
通讯作者：
外12名

Ultrasonication-dependent production and breakdown lead to minimum-sized amyloid fibrils

DOI：
10.1073/pnas.0901422106
发表时间：
2009-07-07
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子：
11.1
作者：
Chatani, Eri;Lee, Young-Ho;Goto, Yuji
通讯作者：
Goto, Yuji

PROTEIN DYNAMICS FOR ITS FUNCTION : A CASE STUDY ON COMP LEXATION OF FERREDOXIN-NADP^+ REDUCTASE WITH FERREDOXIN

蛋白质功能的动力学：铁氧还蛋白-NADP^还原酶与铁氧还蛋白复合的案例研究