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脂質膜結合生理活性ペプチド立体構造解析のための低発熱型固体NMR測定法開発と適用

Research Project

Project/Area Number 16770071
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Structural biochemistry
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

西村 勝之  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (00334631)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords固体NMR / 新規測定法開発 / 脂質 / 生理活性ペプチド / 試料発熱 / 低出力ラジオ波 / 新規NMR測定法 / ホルモンペプチド / ACTH / β-エンドルフイン
Research Abstract

本研究では脂質と相互作用する生理活性ホルモン分子試料が、活性状態を維持可能な試料条件に適した新規固体NMR測定法の開発を行い、さらにこれらの測定法を実際に用いて脂質膜上で相互作用するホルモンペプチドの精密立体構造解析を行うことを第一の目的とした。
まず含水生体試料で試料発熱を生じない低出力ラジオ波を用いた感度向上法DATANMA-CPと同じ原理を、申請者が以前開発した2次元双極子磁場分離固体NMR測定法であるTANSEMAに適用し、DATANSEMAを開発するのに成功した。本測定法では、TANSEMAと比較して試料発熱の原因になる^1H核のラジオ波の出力も著しく抑制することを可能にしながら、TANSEMAと同程度の性能維持に成功した。^1H核ではラジオ波照射時間の半分以上の時間で、最大で1/82までラジオ波出力を抑制することに実験的に成功した。
一方、これまでの研究で二次構造解析を行ってきたホルモンペプチド、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)および内因性オピオイドペプチド(β-エンドルフィン)では、各ホルモンペプチドの受容体が存在する生体中の脂質組成に基づいて作成した混合不飽和脂質膜に再構成して固体NMR測定による構造解析を行った。その結果、その脂質組成に依存してペプチドの運動性、構造が大きく変化することが判明した。これにより、各ホルモンペプチドの各々の脂質組成での特定の脂質でのペプチド結合サイト、およびその機構を生じる相互作用の詳細な解析に成功した。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (5 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Remarkable Reduction of rf Power by ATANSEMA and DATANSEMA Separated Local Field in Solid-State NMR Spectroscopy2006

    • Author(s)
      K.Nishimura, A.Naito
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters 419

      Pages: 120-124

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Structure and Orientation of Dynorphin bound to Lipid Bilayers by ^<13>C-Solid State NMR2005

    • Author(s)
      T.Uezono, S.Toraya, M.Obata, K.Nishimura, S.Tuzi, H.Saito, A.Naito
    • Journal Title

      Journal of Molecular Structure 749

      Pages: 13-19

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dramatic Reduction of the RF Power for Attenuation of Sample Heating in 2D-Separated Local Field Solid-State NMR Spectroscopy2005

    • Author(s)
      K.Nishimura, A.Naito
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters 402

      Pages: 245-250

    • Related Report
      2005 Annual Research Report 2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dynamic Structura of Vesicle-bound Melittin in a Variety of Lipid Chain Lengths by Solid State NMR2004

    • Author(s)
      S.Togaya, K.Nishimura, A.Naito
    • Journal Title

      Biophysical Journal 87

      Pages: 3323-3335

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Comformational Analysis of Opioid Peptides in the Solid States and the Membrane Environments by NMR Spectroscopy.2004

    • Author(s)
      A.Naito, K.Nishimura
    • Journal Title

      Curr.Top.Med.Chem. 4

      Pages: 135-145

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] "REDOR in Multiple Spin System" Handbook of Modern Magnetic Resonance2006

    • Author(s)
      K.Nishimura, A.Naito
    • Publisher
      Kluwer Academic(5月出版予定)
    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Book] "Nuclear Magnetic Resonance of Oriented Bilayer Systems" Handbook of Modern Magnetic Resonance2006

    • Author(s)
      A.Naito, S.Toraya, K.Nishimura
    • Publisher
      Kluwer Academic(5月出版予定)
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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