中性子散乱による蛋白質(BPTI)のコヒーレントなダイナミクスの研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62460237
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 伊藤 雄而 東京大学, 物性研究所, 助教授 (10013517)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 成男 自治医科大学, 医学部, 講師 (00125832) ; 原田 三男 東京大学, 物性研究所, 助手 (90181023)
• Keywords: 蛋白質のダイナミクス / BPTI(牛膵臓トリプシン阻害酵素) / 重水素化蛋白 / DNA合成 / 中性子スペクトル変調

Research Abstract

蛋白質内部の動的プロセスの時空構造を直接中性子散乱の手法で調べるのが本研究の目的である. そのために本年度は次ぎの2つのことにつき準備した. 先ず理論的モデルシミュレーションでもっともくわしく調べられている蛋白のBPTI(牛膵臓トリプシン阻害酵素)の全重水素化蛋白を得るため, その58ヶのアミノ酸に対応する174bpのDNAを人工的に合成した. これは自治医大第一生化にあるApplied Biosystems社のDNA合成装置を用い,数々のDNA断片をつなげる方法で行なった. E.coli中での発現に必要なプロモーター部分を含めて合成に成功した. 現在この合成DNAからcDNAを作り, プラスミドに導入する過程を進めている. 次ぎにもう1つの準備として, 重水素化蛋白を大量に得るために必要なE.coliの重水培養,並びに目的とする重水素化蛋白の精製と分離のための培養室を物性研に設置した. 新しく本年度設置した培養準備室に於て, すでに組換えずみの好熱菌H^+ーATPase蛋白のサブユニットの培養,並びに分離精製を予備実験として行なった. この重水素化H^+ーATPaseサブユニット(α,β,γ)については,これを用いて米国BNL国立研究所の中性子小角散乱装置を用いて,コントラスト変化法による溶液中構造の決定実験を行い,現在その中性子散乱データの解析を進めている. これと平行して,BPTIをE.coliで発現させた際,その分離精製にはトリプシンアフィニィティー・クロマトグラフィーを用いるので,軽水素の市販されているBPTIを購入し,アフィニティー・クロマト法につき分離精製の基本を習得するべく下準備も進めている. なを来年度に予定している動的プロセスの中性子散乱実験では,現在米国BNL研究所に建設中の中性子スペクトル変調装置を用いるが,その建設の最終段階と,デスト実験を本年度3月中に行なう予定であり,すべてについて順調に準備が進行している