X線解析のための蛋白質結晶の作成と精密回折データの測定に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61304062
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 田中 信夫 東京工業大学, 理学部, 教授 (50032024)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安岡 則武 姫路工業大学, 工学基礎研究所, 教授 (40029054) ; 植木 龍夫 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (30029954) ; 甲斐 泰 大阪大学, 工学部, 助教授 (40029236) ; 相原 茂夫 京都大学, 食糧科学研究所, 助教授 (20027197) ; 竹中 彰郎 東京工業大学, 理学部, 助手 (80016146)
• Keywords: 蛋白質の結晶化 / X線結晶解析 / 精密回折データの測定

Research Abstract

我国での蛋白質構造研究は年毎に活発になってきており昨年の日本結晶学会での報告が30件を数えるようになった。本研究の開始以来多くの蛋白質の構造研究が各班員によって開始されようやく構造情報が得られるようになってきた。田中(信)らは合成ヘムによって再構成されたミオグロビンについて透析法、蒸気拡散法によって結晶化を試みたが、後者の方法では表面変成のため小さな結晶しか得られなかった。温度についても検討し、20℃で良好な結晶を得た。データ測定は通常の回折計による測定と放射光でのワイセンベルグ写真法で行い、両方のデータによる精密化を別々に行った。両者共R値を約21%に収斂させることができ当然であるが同じ結果を得ることができた。得られたアポ蛋白質の構造はArg45の側〓を除いて天然の構造と同じであった。しかし、ヘムは修飾側〓が小さいとその電子密度分布がドーナツ状を示すようになりNMRから予測されたように配位子軸まわりに回転していることが示唆された。好熱菌から抽出精製された3-イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素の構造研究は3.1A分解能で完成した。結果は初期の予測と異なり非対照単位に一つの副単位しか見出せず、Vm=3.8と許容範囲を越え良好な結晶にも拘わらず溶媒領域の広い結晶と判明した。更に分担者によってリポアミド脱水素酵素(竹中)、Mn-SOD(今野)、プロテアーゼと阻害蛋白複合体(山根)、遺伝子操作を施したプロテアーゼ(甲斐)、ヒドロゲナーゼ(安岡)、リボヌクレアーゼ(中村)等の研究が行なわれた。精密回折データの測定システムとしてIPを利用した装置が開発されデータ測定プログラムを完成した(田中勲)。本装置により実際のデータ測定を行いそのデータ精度を評価した。また、放射光を利用した多波長測定による直接構造解析の研究が行なわれた(佐藤)。この方法は何らかの金属イオンを持つ蛋白質の構造研究に有効で、今後広く利用されるものと思われる。

Research Products

• [Publications] Y.Katsube.: J.Biochem.104. 679-680 (1988)
• [Publications] A.Takenaka.: J.Biochem.103. 463-469 (1988)
• [Publications] H.Moriyama.: Genetics and Biotech.2. 343-348 (1988)
• [Publications] S.Aibara.: J.Cereal Sci.7. 237 (1988)
• [Publications] H.Kurihara.: J.Mol.Biol.
• [Publications] K.Fukuyama.: J.Biochem.