2014 Fiscal Year Annual Research Report
重原子標識脂質を導入した膜タンパク質構造解析技術の開発
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25650051
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
杉山 成 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90615428)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 膜タンパク質結晶 / バイセル / 重原子標識脂質 / 結晶成長 / 重原子誘導体結晶 / 溶液撹拌法 / Ｘ線構造解析 / 脂質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膜タンパク質は、脂質二重膜の中で脂質との相互作用によって初めて機能が発揮される。それにも関わらず、Ｘ線構造解析に必須となる結晶化の際には、界面活性剤で脂質二重膜を取り除き、脂質分子の不在による構造の不安定化を認識しながら半ば強引に可溶化、精製、結晶化および構造解析を行ってきており、現在もそれが主流となっている。それ故に、膜タンパク質の結晶化における脂質の重要性は「分検討されてこなかった。対照的にバイセルを用いた結晶化法は、脂質二重膜中の構造を反映した形で膜タンパク質を再構成することができる。従って、従来の界面活性剤に取り囲まれた不自然な状態と比べると犬きく構造が安定化される。 しかし、その適用例は現在までに5例と極めて少ない。 本研究では、これらの問題を解決するため、新規バイセルを用いた脂質制御による全く新しい膜タンパク質結晶化技術の開発を行った。また、解析に必要な位相問題を解決するため、重原子で標識化された脂質によって調整されたバイセルを用いて、構造の安定化と同時に、脂質の重原子によって位相問題を解決する技術開発を行った。本年度は次の実験を行った。
臭素（Br）原子で標識化したBr-DMPCとCHAPSOを用いて、先で開発した高品質結晶化技術を適用し、bR/Br標識バイセル結晶を取得することに成功した。具体的には、シンクロトロン放射光を用いたＸ線吸収微細構造測定によってBr標識脂質の存在を初めて確認した。また、同時にＸ線回折データを取得し、差フーリエ図によってBr原子位置を観察することに成功した。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Grease matrix as a versatile carrier of proteins for serial crystallography2015
Author(s)
Michihiro Sugahara, Eiichi Mizohata, Eriko Nango, Mamoru Suzuki, Tomoyuki Tanaka, Tetsuya Masuda, Rie Tanaka, Tatsuro Shimamura, Yoshiki Tanaka, Chiyo Suno, Kentaro Ihara, Dongqing Pan, Keisuke Kakinouchi, Shigeru Sugiyama, Michio Murata, Tsuyoshi Inoue, et. al.
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Journal Title
Nat. Method
Volume: 12
Pages: 61-63
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Crystallization and preliminary crystallographic studies of PotA, a membrane-associated ATPase of the spermidine-preferential uptake system in Thermotoga maritima2014
Author(s)
Shigeru Sugiyama*, Keiko Kashiwagi, Keisuke Kakinouchi, Hideyuki Tomitori, Ken Kanai, Michio Murata, Hiroaki Adachi, Hiroyoshi Matsumura, Kazufumi Takano, Satoshi Murakami, Tsuyoshi Inoue, Yusuke Mori and Kazuei Igarashi
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Journal Title
Acta Crystallogr., F
Volume: 70
Pages: 738-741
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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