1995 Fiscal Year Annual Research Report
固体高分解能NMRによる膜蛋白質の3次元構造とダイナミックスの解析
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06454666
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| Research Institution | Himeji Institute of Technology |
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Principal Investigator |
斉藤 肇 姫路工業大学, 理学部, 教授 (30100150)
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| 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)
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| Keywords | バクテリオロドプシン / レチナ-ル / バクテリオオプシン / 固体高分解能NMR / 3次元構造 / ダイナミックス / 膜蛋白質 |
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| Research Abstract |
[3-^<13>C]Ala標識バクテリオロドプシン(bR)について、(1)^<13>C固体高分解能NMR測定をマイナス110°までの低温を含む温度可変実験と、(2)レチナ-ル除去によるバクテリオオプシン(bO)の調製、およびレチナ-ルまたはそのアナログの導入によるbO-クロモファー相互作用の解析の二点を中心に研究を行った。第一の点については、生理的条件下のNaイオンを含む場合、低温領域で著しい線幅の増大が見られた。一方、イオン強度ゼロの場合は全く温度変化が見られなかった。これは、生理的なイオン強度では、膜表面電荷のカチオンによる遮蔽のために生体膜のパッキングが著しく上昇し、そのために蛋白質のコンホメーション変化を生じさせるが、低イオン強度では電荷の反発のためそのようなコンホメーション変化に至らないことがわかった。第二の点については、オプシンへの変換に基づくスペクトル変化ならびにループ部位におけるダイナミックス変化が緩和時間測定から観測することができた。とくに、信号の位置特異的帰属の一環として、A53V,A53Gなどのアミノ酸変異株のNMRスペクトルの比較から、Ala53の一義的な信号の帰属に成功した。また、bOへのレチナ-ル付加に伴うbRへの再生実験により元のbRと同一のスペクトルパターンが再現できることを明らかした。また、レチナ-ル結合サイトへの付加は起こるがシッフ塩基を形成しないアナログにより、どのようなアポ蛋白質のコンホメーション変化が誘起されるかを調べた。このように、[3-^<13>C]Ala標識は、bR研究のための新しいプローブとして極めて有効であることがわかった。
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[Publications] A.Naito,M.Kamihira,S.Tuzi,and H.Saito,: "Conformational Diversity and Differential Tyrosyl Motions in Met^5-and Leu^5-Enkephalins and Related Peptides as Studied by High-resolution Solid-state ^<13>C NMR Spectroscopy" J.Phys.Chem.99. 12041-12046 (1995)
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[Publications] A.Naito,T.Iizuka,S.Tuzi,W.S.Price,K.Hayamizu,and H.Saito: "Phenyl Ring Dynamics of the Insulin Fragment Gly-Phe-Phe(B23-B25)by Solid-State Deuterium NMR" J.Mol.Struct.355. 55-60 (1995)
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[Publications] H.Saito: "Conformational Characterization of Polysaccharides as Studied by High-resolution ^<13>C Solid -State NMR" Annu.Rep.NMR.Spectrosc.31. 157-171 (1995)
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[Publications] H.Saito'S.Tuzi,K.Nishimura,A.Fukutani,and A.Naito,: "Conformation and Dynamics of Fibrous and Membrane Proteins as Revealed by High-Resolution Solid -State NMR" Macromol.Symp.(印刷中).
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[Publications] M.Aida,A.Naito,and H.Saito,: "Molecular Dynamics Simulation of a Simple Tripeptide,N-acetyl-Pro-Gly-Phe in the Crystalline States:Distinction of the b-turn Tvde I from the Type II Form" J.Mol.Struct.(Theochem.). (印刷中).
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[Publications] 斉藤 肇、内藤 晶、辻 暁: "新タンパク質応用工学" フジテクノシステム, 5 (1996)
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[Publications] H.Saito: "Encyclopedia of Nuclear Magnetic Resonance" John Wiley and Sons, 6 (1996)
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[Publications] A.Naito,K.Nishimura,S.Tuzi,and H.Saito,: "Peptide Chemistry 1994" Protein Research Foundation, 4 (1995)
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[Publications] H.Saito,H.Shimizu,T.sakagami S.Tuzi,and A.Naito,: "Magnetic Resonance in Food Science" Royal Society of Chemistry,London, 15 (1995)
