蛋白質高次構造の解析と機能

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61130005
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 京極 好正 阪大, 蛋白質研究所, 教授 (90012632)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 若林 健之 東京大学, 理学部, 助教授 (90011717) ; 三井 幸雄 東京大学, 薬学部, 助手 (40012637) ; 櫛田 孝司 大阪大学, 理学部, 教授 (00013516) ; 磯 晃二郎 東京慈恵会医科大学, 客員教授 (90012228) ; 荒田 洋治 東京大学, 薬学部, 教授 (40011499)
• Keywords: 蛋白質の構造解析 / NMR / X線結晶解析 / 小角散乱 / 電子顕微鏡

Research Abstract

1.蛋白質の精密な構造解析、我国で結晶解析がされたSSI(ストレプトマイセスサブチリシンインヒビター)のX線結晶解析の分解能が1.85Aまで上げられた。その結果が1各原子の温度因子の信頼できる数値が得られた。SSIがサブチリシンと複合体を生じると変形を起すが、その変形を記述する方法が考案された。NMRでも精密な構造解析が試みられている。リプレッサー蛋白質croは溶液中で2重体で存在するが、これにオペレーターDNAが結合すると予想に反して2重体構造がゆるむ。上記の2つの結果は分子間相互作用が個々の構造変化を引き起していることを示している。
2.巨大な蛋白質の構造解析の手法の開発、巨大な蛋白質には上記のような解析方法は適用し難い。X線小角散乱法がHRPに適用され分子サイズや水和層の厚さが決められた、ミオシン頭部にATPがいかに結合するかという問題があるが、その位置が重原子を含だ特別のATP類似アナログを化学的に結合させ電子顕微鏡で決定された。従来NMRが不得意とする巨大蛋白質の解析にもNMRによるアプローチがされ、IgGとProteinAとの相互作用位量の検出、およびリゾチームモノクローナル抗体とリゾチームの結合様式が実験的に試みられ、静電的パターンによる相互認識機構が提唱された。
3.蛋白質の構造の動きと、視覚的にとらえる方法、荷電を帯びた蛋白質分子はどういう因子で結合様式して規則的なクラスターを作るか論じられた。実験的にはピコ??パルスで励走したトリプトファンの蛍光のピーク位量がシフトする。その拡がりの時間依存性を解析して、分子のゆらぎの速い成分、おそい成分に分離して?すことに成功した。蛋白質の構造が解析されても結果を数値やグラフで見ていたのでイフイメージがわか??。それを手軽にパソコンを用いてグラフィック表示する方法が解析されている。手軽で高度なソフトが開発された。

Research Products

• [Publications] J.M.Benevides: Biochemistry. 25. 41-50 (1986)
• [Publications] S.J.Lee: Nucleic Acids Res.Symp.Ser.17. 223-226 (1986)
• [Publications] S.J.Lee: EMBO J.
• [Publications] M.Katahira: Biochim.Biophys.Acta. 867. 256-267 (1986)
• [Publications] C.Sano: Proc.Japan Acad.62B. 209-211 (1986)
• [Publications] 磯晃二郎: 化学(化学同人). 41. 635-639 (1986)
• [Publications] 磯晃二郎: 微生物. 3. 25-32 (1987)
• [Publications] 磯晃二郎: Medical Immunology. 13. 388-390 (1987)
• [Publications] S.Kinoshita: Cytometry. 8. 35-41 (1987)
• [Publications] J.Watanabe: Journal of Chemical Physics.
• [Publications] S.Kinoshita: Chemical Physics Letters.
• [Publications] S.Nishihara: Molecular Immunology. 23. 285-290 (1986)
• [Publications] N.Takahashi: Biochemistry. 25. 388-395 (1986)
• [Publications] H.Nomoto: Eur.J.Biochem.157. 233-242 (1986)
• [Publications] H.Arakawa: Biochemistry. 25. 6785-6789 (1986)
• [Publications] Y.Muto: Analytical Biochemistry. 159. 206-209 (1986)
• [Publications] H.Kitagaki-Ogawa: Eur.J.Biochem.161. 779-785 (1986)
• [Publications] 京極好正 崎山文夫 ほか 編: "蛋白質化学" 東京化学同人, 400 (1987)
• [Publications] 勝部幸輝,三井幸雄 共著 今堀宏三,木村資生,和田敬四郎 編: "続分子進化学入門 第24章 p227-252" 培風館, 400 (1986)
• [Publications] 磯晃二郎: "-タンパク質・核融の-パソコングラィックス" 講談社 サイエンティフィク, (1987)
• [Publications] 荒田洋治 編: "免疫の分子論的基礎" 共立出版, 176 (1986)