DNA転写制御に関わる光受容蛋白質の構造変化と分子情報伝達

参与DNA转录控制的光感受器蛋白的结构变化和分子信息传递

基本信息

批准号：
05F05385
负责人：
寺嶋正秀
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyoto University
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

光によってDNAから蛋白質への発現をコントロールする、センサータンパク質の代表であるAppAと呼ばれる光合成細菌の持つタンパク質の光化学反応を、時間分解で調べ、拡散係数が時間変化するという新しい現象を見出した。この結果を元に、ダイマー化反応が起こっていることとその形成速度を決定することに成功している。更に、光センサーの代表的なタンパク質である、PYPというタンパク質について、その構造変化の詳細を明らかにするために、幾つかの変異体を用いた時間分解熱力学量測定を行った。特に、N末端を数残基から23残基欠損したPYPについて、時間分解熱容量測定を行い、この部分を欠損することによって、野生型で見られていた大きな熱容量増加が見られなくなるという顕著な変化を見出した。このことは、野生型での反応中問体における熱容盤増加の分子論的要因が、疎水性相互作用によるものであることを示しており、またN末端のヘリックス構造が、反応中間体で崩壊していると言う描像がよく適用できる事が分かった。さらに、初期中間体において大きな構造揺らぎの増加を見出した。こうした揺らぎが、それに続く構造変化を誘起している原因と考えられる。これは、発色団からN末端への情報伝達が、構造揺らぎを介して起こると言うスキームが妥当である事を示唆しており、この分野への大きな貢献となった。この成果も、国際誌に報告する予定で、現在結果をまとめている最中である。

我们使用时间分辨方法研究了光合细菌中一种名为 AppA 的蛋白质的光化学反应，AppA 是一种代表性的传感器蛋白质，通过光控制 DNA 到蛋白质的表达，并发现了一种新现象，其中扩散系数随着光的变化而变化。时间。基于这一结果，他们成功地确定了二聚反应的发生及其形成速率。此外，我们使用 PYP 蛋白（一种典型的光学传感器蛋白）的几种突变体进行了时间分辨热力学测量，以阐明其结构变化的细节。特别是，我们对 PYP 进行了时间分辨热容测量，从 N 端删除了几个到 23 个残基，发现这部分的删除导致了显着的变化，即在 PYP 中看到的热容大幅增加。我不再观察到野生型。这表明野生型反应过程中热包络增加的分子原因是由于疏水相互作用，并且我发现N末端的螺旋结构可以很好地应用崩溃的图像。此外，我们发现初始中间体的结构波动大幅增加。这些波动被认为是随后结构变化的原因。这表明通过结构波动从发色团到 N 末端的信息转移的方案是有效的，并且是对该领域的重大贡献。我们计划在国际期刊上报告这一结果，目前正在汇编结果。