1997 Fiscal Year Annual Research Report
蛋白質重原子置換体の計画調製と立体構造解析への利用
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08558069
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| Research Institution | HOKKAIDO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
田中 勲 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70093052)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 守 物質構造科学研究所, 放射光研究施設, 助手 (40280507)
中川 敦史 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20188890)
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| Keywords | 蛋白質結晶構造解析 / 多波長異状分散法 / セレノメチオニン |
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| Research Abstract |
表題の研究のために7種類の異なる蛋白質(ソースの異なるものも含めると10種類の結晶)の構造解析を進めながら技術開発を行なってきた.その結果,この2年間に4種類の蛋白質(5種類の結晶)の構造解析に成功し,これまでの構造解析に要する時間を大幅に短縮することができた.残りの蛋白質も近いうちに構造解析が可能な段階にある.調製したすべてのSe化蛋白質で,ネイティブ結晶と同じ結晶化条件で結晶を得ることができた.ネイティブと同型にならない場合もあったが解析には支障はなかった.またSe化蛋白質の結晶化にはネイティブ結晶のシ-ディングが有効であることも分った.還元剤を加えてSeの酸化を防ぐことが結晶化にとって必須の場合もあった.こうした点を考慮することで,Se化蛋白質結晶の調製は、試行錯誤なく計画通りに行なえると考えている.0mpRの構造解析では,5個のSeの内の3個の位置をパタ-ソン関数から決めることができた.その内の2個は,はじめに疎水性コアーにあると予想されたものであり,相同蛋白質からMetの環境(従って熱振動が小さく解析に有効なMet)を推定する方法の有効性を確認した.一方,次世代放射光を使ってデータを収集したリポソーム蛋白質S7の場合では、分子中に存在する6個のすべてのSeの位置を決定することができた.構造解析の成否は,Seからの小さいシグナルを検出できるかどうかにかかっている.そのためには,結晶を窒素温度にまで冷却し,X線によるダメ-ジを最小限に抑え,すべての波長データを一つの結晶で記録することが重要である.また,ソフトウエアーとしては,新しく開発された位相計算プログラムSHARP,SOLOMONが非常に有効であることを確認した.2万から3万以下の分子量を持つ蛋白質の構造解析は,高分解能の回折データが得られる場合、ほとんど問題なく行なうことができるようになったと言えよう.
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[Publications] H.Kondo: "Escherichia coli positiue regulator OmpR has a large loop structure at the RNA polymerase interaction site" Nature Struct.Biol.4. 28-31 (1997)
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[Publications] S.Park: "Crystal structure of nitric oxide reductare from denitrifying fungus Fusarium oxysporum" Nature Struct.Biol.4. 827-832 (1997)
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[Publications] T.Mizuno: "Structure of the DNA-binding domain of the OmpR family proteins" Mol.Microbiol.24. 665-667 (1997)
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[Publications] H.Sugimoto: "Crystallization and Preliminary Study of D-Dopachrome Tautomerase" J.Struct.Biol.120. 105-108 (1997)
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[Publications] N.Harada: "Crystallization and preliminary X-ray crystallographic study of the ribosomal protein S7 from Bacillus stearothermophilus" J.Struct.Biol.120. 112-114 (1997)
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[Publications] H.Hosaka: "Ribosomal protein S7:a new RNA-binding motif with structural similarities to a DNA architectural factor" Structure. 5. 1199-1208 (1997)
