新しい超二次構造、ポリプロリン・βータ-ン・ヘリックス構造:合成と構造

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02044148
• Research Institution: School of Allied Health Professions Sapporo Medical College
• Principal Investigator: 松嶋 範男 札幌医科大学, 衛生短期大学部・一般教育科, 助教授 (60137403)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KRETSINGER R バージニア大学, 生物学科, 教授 ; 水野 裕重 九州共立大学, 情報処理センター, 助教授 (90209768) ; 引地 邦男 北海道大学, 理学部・高分子学科, 教授 (30000805)
• Keywords: 縦列反復配列 / 立体構造予測 / コンピュ-タ-・グラフィックス / 核磁気共鳴 / X線小角散乱

Research Abstract

(1)コンピュ-タ-・グラフィックスを利用した分子モデリング法およびエネルギ-計算により、新たにKroxー24,s18等10種類のタンパク質に存在する縦列反復配列において、それらの合理的な立体構造を予測することに成功した。これらの立体構造は、さきに提案したポリプロリン・βータ-ン・ヘリクッス構造モチ-フと同様な構造モチ-フあるいはそれと密接に関係した構造モチ-フをとることを明らかにした。
(2)これまでの縦列反復配列の文献探索、(1)の立体構造予測研究、タコ・ロドプシン縦列反復の核磁気共鳴研究、グルテンのX線小角散乱研究の結果は、われわれが提案したポリプロリン・βータ-ン・ヘリクッス構造を支持した。これらのことから、この構造モチ-フは一つの基本的な超二次構造であることを強く示唆している。
(3)分子モデリング法およびエネルギ-計算を用いて、アルギン酸塩合成の調節タンパク質に存在する縦列反復配列は、コラ-ゲンやαーヘリックスのコイルドコイルとは異なる新しい型のコイルドコイル構造をとることを予測した。分子動力学計算は、このコイルドコイル構造が安定であることを示し、DNAに結合する可能性をコンピュ-タ-・グラフィックスを利用して明らかにした。
(4)タンパク質の一次構造のデ-タ・バンクによる検索および文献探索から、少なくとも異なる500個のタンパク質に縦列反復配列が存在することを見いだした。これらの縦列反復配列は、7種類に分類できることを提案した。

Research Products

• [Publications] 松嶋 範男: "タンパク質の反復アミノ酸配列の立体構造予測:コンピュ-タ-・グラフィックスの利用" 生物物理. 31. 115-120 (1991)
• [Publications] Norio Matsushima et al.: "Small-angle X-ray Scattering of Gluten in Solutions" Repts.Progr.Polym.Phys.Jpn.34. 501-502 (1991)
• [Publications] Yasuhiro Kumaki et al.: "Two-dimensional NMR Studies of the Synthetic Repeat Pentapeptide at the Carboxy-terminal Domains of Octopus Rhodopsin" Repts.Progr.Polym.Phys.Jpn.34. 475-478 (1991)
• [Publications] Norio Matsushima et al.: "X-ray Solution Scattering from a High-Mr Subunit of Gluten" Photon Factory Activity Report. 8. 233 (1990)