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2011 Fiscal Year Annual Research Report

高圧下での蛋白質結晶構造解析

Research Project

Project/Area Number 21657027
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

渡邉 信久  名古屋大学, シンクロトロン光研究センター, 教授 (70212321)

Keywords蛋白質 / 生物物理 / X線 / 結晶構造 / 圧力 / ダイヤモンドアンビルセル / DAC / 好圧菌
Research Abstract

1)SPring-8の利用
震災特別枠でSPring-8のBL41XUの利用機会を得られたため,KEK PF-ARのビームラインNW12Aの試料ゴニオにDACの搭載を可能にするためのマウントアダプタをBL41XUのゴニオ用に改造し,30keVの高エネルギーX線を使用して高圧実験を行う環境を構築した.NW12Aでは,そのビーム強度から200μm程度以上の結晶サイズが必要であるが,BL41XUでは結晶の小型化が可能であることが分かった.但し,NW12Aと比較して高輝度なためヘリカルスキャンモードの使用が必須であることも確認された.なお,通常の課題申請では不採択となったため,その後の本年度後半の実験は復旧したNW12Aで実施した.
2)好圧生物と常圧生物の相同蛋白質のキメラ蛋白質の構造解析
常圧菌と好圧菌のイソプロピルリンゴ酸脱水素酵素(IPMDH)について,それぞれ2種類及びキメラ蛋白質の常圧下での結晶構造解析を行った.それぞれの分子内空隙の大きさ,表面水和構造の差等に基づいて耐圧性の議論を行った.
3)高圧構造解析と蛋白質の耐圧性の解明
NW12Aが復旧したためIPMDHの高圧構造解析の不足していたデータ収集を実施し,圧力効果の詳細な解析を行う事が出来た.常圧菌と好圧菌のIPMDHで266番目の残基が,常圧菌ではSer,好圧菌ではAlaの差がある.常圧から600MPa程度までのデータを用いて,配位水を含めて詳細な構造解析を行った結果,このわずか1残基の変異と好圧菌IPMDHの耐圧性の関係を明らかにした.

  • Research Products

    (6 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] High-pressure-induced water penetration into 3-isopropylmalate dehydrogenase2012

    • Author(s)
      Nagae, T., Kawamura, T., Chavas, LMG., Niwa, K, Hasegawa, M., Kato, C., Watanabe, N.
    • Journal Title

      Acta Cryst., D

      Volume: 68 Pages: 300-309

    • DOI

      10.1107/S0907444912001862

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural analysis of 3-isopropylmalate dehydrogenase from the obligate piezophile Shewanella benthica DB21MT-2 and the nonpiezophile Shewanella oneidensis MR-12012

    • Author(s)
      Nagae, T., Kato, C., Watanabe, N.
    • Journal Title

      Acta Cryst., F

      Volume: 68 Pages: 265-268

    • DOI

      10.1107/S1744309112001443

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Structure study of IPMDH from piezosensitive and piezophilic Shewanella species2011

    • Author(s)
      T.Nagae, T.Kawamura, L.Chavas, K.Niwa, M.Hasegawa, C.Kato, N.Watanabe
    • Organizer
      XXII Congress of the International Union of Crys tallography (IUCr2011)
    • Place of Presentation
      Madrid (Spain)
    • Year and Date
      20110823-20110824
  • [Presentation] 高圧蛋白質結晶構造解析2011

    • Author(s)
      永江峰幸, 河村高志, Leonard Chavas, 丹羽健, 長谷川正, 加藤千明, 渡邉信久
    • Organizer
      第28回PFシンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県)
    • Year and Date
      20110712-20110713
  • [Presentation] Photon Factory and High-Pressure Macromolecular Crystallography2011

    • Author(s)
      Chavas LMG, Nagae T, Watanabe N, Hiraki M, Yamada Y, Igarashi N, Matsugaki N, Wakatsuki S
    • Organizer
      第28回PFシンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県)
    • Year and Date
      20110712-20110713
  • [Presentation] Shewanella属常圧菌と好圧菌由来3-イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素の高圧蛋白質結晶構造解析2011

    • Author(s)
      永江峰幸, 河村高志, レオナルドシャバス, 丹羽健, 長谷川正, 加藤千明, 渡邉信久
    • Organizer
      日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エクスポパーク(大阪府)
    • Year and Date
      20110607-20110609

URL: 

Published: 2013-06-26  

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