2003 Fiscal Year Annual Research Report

レチナール蛋白質のX線結晶構造解析

Research Project

Project/Area Number	15370066
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	神山勉名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30170210)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	足立伸一名古屋大学, 高エネルギー加速器研究機構・物質構造科学研究所, 助教授 (60260220) 井原邦夫名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90223297) 村上緑名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20324387)
Keywords	バクテリオロドプシン / アーキロドプシン / X線結晶構造解析 / 膜蛋白質の結晶化 / 脂質-蛋白質間相互作用 / 反応中間体 / 生体膜 / シンクロトロン放射光
Research Abstract	バクテリオロドプシンは高度好塩菌の細胞膜に見出された蛋白質で、光エネルギーを利用してプロトンの能動輸送を行う。7本の膜貫通ヘリックスからなり、発色団としてレチナールを含む。この蛋白質は生物物理学的手法を用いて活発に研究されてきており、構造・機能解析の最も進んだ生体イオンポンプとしても知られる。しかし、プロトン輸送の作動原理の解明には反応中間体の構造解析が不可欠であり、その立体構造を高分機能で求めることが待ち望まれていた。我々は、これまでに、膜融合を利用して膜蛋白質を結晶化することを試み、脂質分子を含んだバクテリオロドプシンの三次元結晶を作成する技術の開発を行ってきた。また、低温X線回折測定法を適用してX線損傷の影響の軽減を図り、水分子を識別できる程度の分解能(2.3オングストローム)の構造解析を実現した。本年度においては、バクテリオロドプシンのL反応中間体の構造解析を行い、2.4オングストローム分解能の構造モデルを構築した。また、バクテリオロドプシン類似蛋白質であるアーキロドプシン-2についても結晶化に成功し、2.7オングストロームの分解能で構造造決定を行った。イカ・ロドプシンについても、結晶化に成功し、低分解能ながらもX銭回折データを収集した。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] T.Kouyama, et al.: "Crystal Structure of the L intermediate of bacteriorhodopsin : Evidence for vertical translocation of a water molecule during the proton pumping cycle"Nucl.Instr.Meth. 335. 531-546 (2004)
[Publications] Hino et al.: "Icosahedral assembly of the light-harvesting chrolophyll a/b protein complex from pea thylakoid membranes"Acta Crystallography. In Press. (2004)
[Publications] T.Kouyama: "Crystal structure of the L intermediate of bacteriorhodopsin"Spring-8 Research Frontier. To be published. (2004)
[Publications] S.Adachi et al.: "irect Observation of Photolysis-induced Tertiary Structural Changes in Hemoglobin"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 7039-7044 (2003)
[Publications] D.-S.Lee et al.: "Substrate recognition and molecular mechanism of fatty acid hydroxylation by cytochrome P450 from Bacillus subtilis : Crystallographic, spectroscopic and mutational studies"J.Biol.Chem.. 278. 9761-9767 (2003)
[Publications] 神山勉: "X銭結晶構造解析, 電子線構造解析"日本光合成学会編・光合成事典(学会出版センター). 29-30 (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

レチナール蛋白質のX線結晶構造解析

Principal Investigator

神山 勉 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30170210)

Research Products

[Publications] T.Kouyama, et al.: "Crystal Structure of the L intermediate of bacteriorhodopsin : Evidence for vertical translocation of a water molecule during the proton pumping cycle"Nucl.Instr.Meth. 335. 531-546 (2004)

[Publications] Hino et al.: "Icosahedral assembly of the light-harvesting chrolophyll a/b protein complex from pea thylakoid membranes"Acta Crystallography. In Press. (2004)

[Publications] T.Kouyama: "Crystal structure of the L intermediate of bacteriorhodopsin"Spring-8 Research Frontier. To be published. (2004)

[Publications] S.Adachi et al.: "irect Observation of Photolysis-induced Tertiary Structural Changes in Hemoglobin"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 7039-7044 (2003)

[Publications] D.-S.Lee et al.: "Substrate recognition and molecular mechanism of fatty acid hydroxylation by cytochrome P450 from Bacillus subtilis : Crystallographic, spectroscopic and mutational studies"J.Biol.Chem.. 278. 9761-9767 (2003)

[Publications] 神山 勉: "X銭結晶構造解析, 電子線構造解析"日本光合成学会編・光合成事典(学会出版センター). 29-30 (2004)

神山勉名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30170210)

[Publications] 神山勉: "X銭結晶構造解析, 電子線構造解析"日本光合成学会編・光合成事典(学会出版センター). 29-30 (2004)