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高速温度ジャンプNMR装置の開発とそのタンパク質構造転移への応用

Research Project

Project/Area Number 02558028
Research Category

Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 生物物性学
Research InstitutionKobe University (1992)
Kyoto University (1990-1991)

Principal Investigator

赤坂 一之  神戸大学, 理学部, 教授 (50025368)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 今成 司  日本電子株式会社, 分析事業部, センター長
中谷 博  京都大学, 農学部, 助手 (00026577)
内藤 晶  京都大学, 理学部, 助手 (80172245)
Project Period (FY) 1990 – 1992
Project Status Completed (Fiscal Year 1992)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥11,700,000)
Fiscal Year 1992: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 1991: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 1990: ¥7,100,000 (Direct Cost: ¥7,100,000)
KeywordsNMR / 温度ジャンプ / マイクロ波 / リボヌクレアーゼA / アンフォールディング / 状態相関二次元NMR / タンパク質構造転移 / タンパク質変性 / リボヌクレア-ゼA / マイクロ波加熱 / 相転移 / 二次元NMR / タンパク質 / 液晶 / タンパク質の熱変性
Research Abstract

1。NMR用コイルをマイクロ波照射用コイルと同一円筒上に設置する方式は、両者の干渉が強すぎて良好な結果が得られなかった。
2。そこでNMR用コイルをマイクロ波照射用コイルの内側に配置する方式を採用し、それぞれの位置と形状を工夫することにより、温度ジャンプ効率とNMRシグナル検出感度を共に向上させることを試みた。それぞれのコイルを400MHz、2.45GHzの周波数に対して効率よく結合させることにより、NMR試料管中0.5mlの蛋白質水溶液に対して、最高で10度/0.1秒の高速温度ジャンプ性能を達成し、且つかなりの高感度でNMRシグナルの検出を可能にした。しかし、安定性、分解能においては今後に解決すべき問題を残した。
2。1。で開発したプローブを用いて、いくつかの蛋白質に対して温度ジャンプ一次元NMRの測定を行った。いずれも200-250ミリ秒のマイクロ波照射でおよそ15度の温度ジャンプを達成した。蛋白質RNaseAについては、200-250ミリ秒のマイクロ波照射による温度ジャンプ直後(アンフォールディング中間体と考えられる)に、その高次構造が既に崩壊していることを確認した。
3。温度ジャンプ直後のRNaseAについてその構造を詳しく検討するため、温度ジャンプ二次元NMR(状態相関二次元NMR)を適用した。温度ジャンプ直後のスペクトルのうち、環プロトンシグナルの一部(チロシン、ヒスチジン)を特異的に帰属した。これらのシグナルの化学シフトには、天然状態と比べると小さいがしかし相当程度の分散が認められ、温度ジャンプ直後のRNaseAにおいてこれらのアミノ酸のミクロ環境が互いに異なることを証明した。

Report

(3 results)
  • 1992 Annual Research Report
  • 1991 Annual Research Report
  • 1990 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All Other

All Publications (11 results)

  • [Publications] 赤坂 一之: "温度ジャンプNMRの開発とタンパク質研究への応用" 生物物理. 32. 95-97 (1992)

    • Related Report
      1992 Annual Research Report
  • [Publications] Kazuyuki Akasaka: "Temperature-jump and state-correlated 2D NMR spectroscopy" Abstracts of the Conference of the International Society of Magnetic Resonancce. 11. 81-81 (1992)

    • Related Report
      1992 Annual Research Report
  • [Publications] Kazuyuki Akasaka: "A Novel Method for NMR Spectral Correlation between the Native and the Denatured States of a Protein.Application to Ribonuclease A" Journal of the American Chemical Society. 113. 4688-4689 (1991)

    • Related Report
      1991 Annual Research Report
  • [Publications] Atsuo Tamura: "Cold Denaturation and Heat Denaturation of Streptomyces Subtilisin Inhibitor.1.CD and DSC Studies" Biochemistry. 30. 11307-11313 (1991)

    • Related Report
      1991 Annual Research Report
  • [Publications] Atsuo Tamura: "Cold Denaturation and Heat Denaturation of Streptomyces Subtilisin Inhibitor.2. ^1H NMR Studies" Biochemistry. 30. 11313-11320 (1991)

    • Related Report
      1991 Annual Research Report
  • [Publications] 赤坂 一之: "温度ジャンプNMRによるタンパク質の構造転移" 生物物理第29回年会講演予稿集. 31. S90- (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] 赤坂 一之: "タンパク質の状態相関二次元NMR" 第30回NMR討論会講演要旨集. 65-68 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] 木村 雅晴: "水溶液系の温度ジャンプNMRにおける温度指標とジャンプ効率" 第30回NMR討論会講演要旨集. 30. 155-158 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] AKIRA NAITO,MAMORU IMANARI,KAZUYUKI AKASAKA: "Separation of Local Magnetic Fields of Individual Protons in Nematic Phase by StateーCorrelatol 2D NMR Spectroscopy" Journal of Magnetic Resonance. 91. 000-000 (1991)

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      1990 Annual Research Report
  • [Publications] RIEKO ISHIMA,SUSUMU SHIBATA,KAZUYUKI AKASAKA: "General Features of Proton Longitudinal Relaxation in Proteins in Solution" Journal of Magnetic Resonance. 91. 455-465 (1991)

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      1990 Annual Research Report
  • [Publications] KAZUYUKI AKASAKA,AKIRA NAITO,: "A Novel Method for NMR Spectral Correlation between the Native and the Denatured states of a Protein.Application to Ribonudease A." Journal of the American Chemical Society.

    • Related Report
      1990 Annual Research Report

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Published: 1990-04-01   Modified: 2016-04-21  

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