1991 Fiscal Year Annual Research Report
Ca^<2+>に応答してDNAに結合するアロステリックタンパク質の合成
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03453117
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
今西 幸男 京都大学, 工学部, 教授 (00025991)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 俊作 京都大学, 工学部, 助手 (80150324)
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| Keywords | アロステリック効果 / ヘリックスバンドル / 超二次構造 / αヘリックス / 両親媒性構造 / 環状ペプチド / カルシウムイオン / 錯体形成 |
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| Research Abstract |
へリックスバンドルの超二次構造を構築するため、鋳型分子となる環状オクタペプチドの合成を行った。環状オクタペプチドとしては、2本のヘリックス鎖を平行型で結合できるcyclo(LーLys(Z)ーSarーLーLeuーSar)_2、逆平行型で結合できるcyclo(LーLys(CHO)ーSarーLーLeuーSarーLーGlu(OBzl)ーSarーLーLeuーSar)、また、4本のヘリックス鎖を平行型で結合できるcyclo(LーLys(Z)ーSar)_4である。ペプチド合成は液相法で行い、縮合反応にはジシクロヘキシルカルボジイミドを用いた。いずれの環状オクタペプチドも95%メタノ-ル中でCa^<2+>イオンを添加するとCDスペクトルが変化し、錯体を形成することが確認された。cyclo(Lys(Z)ーSar)_4の側鎖保護基をHBr/酢酸で処理して除去後、ヘリックス形成ペプチド鎖、Bocー(AlaーAib)_4ーあるいはBocー(LysーAibーLeuーAib)_2ー、を4本結合した分岐型ポリペプチドを合成した。これらのペプチドにおいては、結合したペプチド鎖のヘリックス含率が、Ca^<2+>イオン添加により増大した。これは、最初の分子設計で考慮したように、ヘリックス鎖のC端側に結合した環状オクタペプチド部位がCa^<2+>イオンと錯体を形成することにより、ヘリックス鎖のマクロダイポ-ルが安定化され、αヘリックス含率が上昇したためと考えられる。更に、Bocー(LysーAibーLeuーAib)_2ーを結合したペプチド分子の場合、緩衝溶液中で疎水性蛍光プロ-ブである8ーアニリノナフタレンスルホン酸(ANS)の蛍光強度を増大させたが、Ca^<2+>イオンが存在するとANSの蛍光強度はさらに増大した。これは、Ca^<2+>イオンとペプチドとの錯体形体によりヘリックスバンドル構造が安定化され、疎水性ポケットの形成が促進されるためと考えられる。このように、環状ペプチドと複数本のヘリックス鎖を組み合わせることにより、アロステリック効果を発現させることができた。
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