2014 Fiscal Year Annual Research Report
サブユニット特異的部分同位体ラベル化による巨大膜蛋白質の構造解析
| Project/Area Number |
25650016
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
石森 浩一郎 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20192487)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 毅 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30343742)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | NMR / ナノディスク / シトクロム酸化酵素 / 呼吸鎖電子伝達系 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
バクテリア由来のシトクロム酸化酵素およびその電子伝達系タンパク質の単離精製 昨年度まで，光合成バクテリア由来のシトクロム酸化酵素についてその発現，単離，精製を行ってきたが，菌体の成長が遅い上に目的タンパク質発現効率が悪く，安定同位体ラベルに耐えうる十分量の試料を得ることは容易ではなかった。今年度は，さらに条件検討を進め，一定量の試料を得られる目処はついたものの，安定同位体でのナノディスク再構成化まで視野に入れたときには有利ではないと判断した。そこで，菌体の成長が早く，既に大量培養の報告のあるコレラ菌のシトクロム酸化酵素に注目し，その大量精製系を確立した。さらに，このコレラ菌由来のシトクロム酸化酵素には，これまで我々が用いてきた哺乳類のCyt cでは十分な電子伝達反応が行えないため，コレラ菌のシトクロム酸化酵素への生理的な電子供与体であるシトクロムc4についても大量精製系を確立した。
シトクロムc－シトクロム酸化酵素間電子伝達複合体形成における構造変化 標記のような構造変化を追跡するため，その基礎的な構造情報を与える酸化型，還元型シトクロムcの詳細な立体構造をNMRにより決定した。その結果，電子伝達前の状態に相当する還元型に比べ，電子伝達後の状態に相当する酸化型では，シトクロムcの酸化還元中心であるヘム近傍の疎水性残基による溶媒露出疎水面の拡張が観測され，電子伝達複合体形成においては酸化還元中心付近で，疎水性相互作用が強く作用することが示唆された。
シトクロムc酸化酵素におけるシトクロムc相互作用部位の同定と検討 実験的に決定することが困難なウシシトクロムc酸化酵素におけるシトクロムcへの相互作用部位をシミュレーションによって検討した。その結果，これまでの予想通り，サブユニットIIの領域に重要な相互作用部位が位置していることが明らかになった。
|
