食品蛋白質の分子構造変換による機能特性の発現機構-モルテングロビュールの役割

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05453170
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 広瀬 正明 京都大学, 食糧科学研究所, 教授 (60026523)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山下 穂波 京都大学, 食糧科学研究所, 助手 (90252519)
• Keywords: モルテングロビュール / 食品機能特性 / オボトランスフェリン / 血清アルブミン / オボアルブミン / タンパク構造変換

Research Abstract

食品タンパク質の物性上の機能特性の発現には、タンパク分子の高次構造変換が重要な役割を果たす。そこで、代表的な動物性食品タンパク質である卵白のオボアルブミンとオボトランスフェリンおよび血清アルブミンについて、高次構造の変換機構を調べた。
まず卵白タンパク質のうち、鉄結合機能をもつオボトランスフェリンについてはホロ型とアポ型の両者を結晶化し、X線結晶構造解析により全立体構造を明らかにした。その結果、アポ型がホロ型に比べドメイン間のクレフトが大きく開いた緩んだ構造をとっていることが分った。また、本タンパク質にチオールを緩やかに作用させ、S-S結合の切断数の異なる分子種を生成させた後、これらの分子種について、円偏光二色性スペクトル及び横断尿素勾配ゲル電気泳動分析を行った。その結果、S-S結合の切断により段階的な変性が起こり、モルテングロビュール様の構造体が生成することが分った。一方、オボアルブミンについては、卵白の食品機能特性の劣化要因となるS-オボアルブミンの形成に分子内S-S結合の存在が必須であることを明らかにした。
血清アルブミンの構造と食品機能特性に関する成果としては、本タンパク質のドメイン-Iを欠質するフラグメントを調製し、食品機能特性を解析した結果、乳化特性とS-S結合の切断によるゲル化性にドメイン構造が重要な役割を果たすことを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Nobuyuki Takahashi: "Production of Chicken ovalbumin in Escherichia coli." Gene. 161. 211-216 (1995)
• [Publications] Hirosfumi Kurokawa: "Crystal structure of diferric hen ovotransferrin at 2.4Å resolution." Journal of Molecular Biology. 254. 196-207 (1995)
• [Publications] Honami Yamashita: "Structural and functional characteristics of partially disulfide-reduced intermediates of ovotransferrin N-lobe" The Journal of Biological Chemistry. 270. 29806-29812 (1995)
• [Publications] Weon-Sun Shin: "Roles of the domain I segment in emulsifying properties of bovine serum albumin" Bioscience Biotechnology and Biochemistry. 59. 1670-1674 (1995)
• [Publications] Weon-Sun Shin: "Thiol-dependnet gelation of thedomain I-truncated fragment of bovine serum albumin." Bioscience Biotechnology and Biochemistry. 59. 817-821 (1995)