1999 Fiscal Year Annual Research Report
自発的磁場配向膜を用いた機能性生体分子の精密立体構造解析
| Project/Area Number |
11440208
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Research Institution | Himeji Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
内藤 晶 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (80172245)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 暁 姫路工業大学, 理学部, 助手 (60227387)
斉藤 肇 姫路工業大学, 理学部, 教授 (30100150)
|
|---|
| Keywords | 生理活性ペプチド / 磁場配向二重膜 / メリチン / ダイノルフィン / 小胞体 / イオン選択性電極 / ^<13>C NMR / 顕微鏡 |
|---|
| Research Abstract |
本年度は、磁場配向二重膜を利用して機能性生理活性ペプチドの立体構造を決定するための新しい解析方法を検討し、以下の成果を得た。
1.ハチ毒の主成分であるメリチンとリン脂質DMPCから水和によって調整した脂質二重膜は磁場に対して膜面を平行に向けて自発的に配向することが^<31>P NMRの測定から判明した
2.オピオイドペプチドダイノルフィンと DMPCから調整した脂質二重膜も磁場に対してメリチンと同様に配向することが判明した。
3.メリチンーDMPC二重膜は、磁場に配向した状態で、カリウムイオン選択性電極による測定から、カリウムイオンの漏洩を観測することができた。この結果、二重膜は小胞体を形成していることが明らかになった。
4.このメリチンーDMPC二重膜の光学顕微鏡による観察から巨大小胞体を形成していることが判明した。さらに温度をゲルー液晶相転移点(24℃)以下に下げたところ、膜面に多数の小孔が発生し、ついには二重膜は完全に分断され顕微鏡の視界から消失した。次に温度を相転移点以上に上昇させたところ再び小胞体が現れ、融合を繰り返して元の巨大小胞体に成長した。この結果はメリチンが二重膜の融合と分断を誘起する性質をもつことを示している。
5.カルボニル炭素を^<13>Cで標識したメリチンを用いて二重膜を調整し、さらにこの試料を磁場配向状態で^<13>C NMRを測定した結果、メリチンはαーヘリックスを形成し膜貫通状態であることが判明した。
|
-
[Publications] S.Tuzi: "Location of a cation-binding site in the loop between helices F and G of bacteriorhodopsin as studied by ^<13>C NMR"Biophys.J.. 76. 1523-1531 (1999)
-
[Publications] M.Kamihira: "Phenyl ring dynamics of enkephalin molecules and behavior of bound solvents in the crystalline states by ^2H NMR spectroscopy"J.Phys.Chem.. 103. 3356-3363 (1999)
-
[Publications] M.Tanio: "Long-distance effects of site-directed mutations on backbone conformation in bacteriorhodopsin from solid state NMR of[1-^<13>C]Val-labeled proteins"Biophys.J.. 77. 431-442 (1999)
-
[Publications] M.Tanio: "Conformation changes of bacteriorhodopsin along the proton-donduction chain as studied with ^<13>C NMR of[3-^<13>C]Ala-labeled protein:Arg^<82> may function as an information mediator"Biophys.J.. 77. 1577-1584 (1999)
-
[Publications] K.Nishimura: "Analysis of dipolar dephasing pattern in I-S* multispin system for obtaining the information of molecular packing and its application to crystalline N-acetyl-Pro-Gly-Phe by REDOR solid state NMR"J.Phys.Chem.. 103. 8398-8404 (1999)
-
[Publications] A.Naito: "Conformation and dynamics of melittin bound to magnetically oriented lipid bilayers by solid-state ^<31>P and ^<13>C NMR spectroscopy"Biophys.J.. 78(in press). (2000)
-
[Publications] M.Kamihira: "Conformational transitions and fibrillation mechanism of human calcitonin as studied by high resolution solid state ^<13>C NMR"Protein Science. (in press). (2000)
