固体高分解能NMRによる原子間距離の精密測定に基づく高次構造解析

• Project/Area Number: 06276215
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 斉藤 肇 姫路工業大学, 理学部, 教授 (30100150)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻 暁 姫路工業大学, 理学部, 助手 (60227387) ; 内藤 晶 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (80172245)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 1994: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: 固体高分解能NMR / 原子間距離 / 高次構造解析 / 生理活性ペプチド / バクテリオロドプシン

Research Abstract

われわれは第一に、情報伝達分子としての生理活性ペプチドについて、固体における精密な原子間距離情報に基づいた三次元構造の新規構築手法の確立をはかった。さらに、受容体モデルとしてのバクテリオロドプシンについて、蛋白質部位の構造変化のプローブとしての^<13>CNMRスペクトル法の確立のための、NMR信号の位置特異的な帰属および距離測定データとの結合の可能性についても検討を行った。
生理活性ペプチド 二重標識ロイシンおよびメチオニンエンケファリンを系統的に合成し、その回転エコー二重共鳴(REDOR)測定により二面体角の決定を行った。水ならびに水-エタノール系からの結晶化により、異なる^<13>CNMRスペクトルを与える結晶標品を得ることができた。^<13>CNMRスペクトルからみた結晶の多様性は、温度変化に伴う可逆的な結晶構造の転換をふくめ、これまでに報告されているX線回折データからによる構造の多様性をしのぎ、距離測定法によるこれらの多様構造のキャラクタリゼーションの必要性を示した。
受容体モデル [3-^<13>C]Ala標識バクテリオロドプシン(bR)を培養によって調製し、その^<13>CNMRスペクトルパターンがプロテアーゼ処理の有無によりどのように変化するかを調べた。高出力デカップリングのみのスペクトルにではC末端の有無によってスペクトルが大きく変化するのに対し、CP条件ではその領域が持つ運動性のために信号領域から完全に消滅していることがわかった。さらに、αヘリックス領域にはI型II型の2種類が存在すること、また温度変化によって両者の間に転換が見られることも明かになった。現在、クロモファーとの相互作用あるいは光サイクルによるbRの蛋白質部位の構造変化についても興味ある知見が得られており、より詳細なスペクトル線の帰属に向けて研究を進めている。