| Project/Area Number |
01J03435
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Biophysics
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
秋山 修志 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2001 – 2002
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2002)
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| Budget Amount *help |
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | フォールディング / 高速液体混合技術 / シトクロムc / X線小角散乱 / 円偏光二色性分光法 / パルスラベル法 / 水素重水素交換 / 折れ畳み経路 |
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| Research Abstract |
1、シトクロムcと呼ばれる球状小蛋白質は、変性状態から2つの中間体を経由して天然状態へと折れ畳む(天然状態→中間体1→中間体2→天然状態)。この折れ畳み過程において、二次構造が形成され分子半径が収縮していくダイナミクスを、独自に開発した高速液体混合装置を用いて研究した。得られた成果は以下の通りである。
(1)二次構造の形成部位を同定するために、高速パルスラベルNMR測定を行うための多段階混合系の構築を独自に行った。測定の結果、中間体2ではN末端、C末端、60'sと呼ばれる3つのヘリックスが形成されていることを明らかとした。この成果は、紀要としてまとめられている(Stepwise Folding Mechanisms of Globular Proteins)。
(2)分子の形状を調べるために、SPring-8でX線小角散乱による測定を行った。中間体1と中間体2の慣性半径は、各々20.5と17.7Åと見積もられた。中間体1の構造がコンパクトに凝縮した部位と、大きく変性している部位から構成されるに対し、中間体2の形は極めて球状に近いことが明らかとなった。また、慣性半径や分子の形の類似性から、中間体2がモルテン・グロビュール状態であることを提唱した。この成果は、論文にまとめられている(PNAS)。
2、アポミオグロビンの折れ畳み運動
アポミオグロビンの折れ畳み過程を研究した結果、分子の大きさ・形の似た中間体が少なくとも3つ存在することが示唆された。折れ畳み初期に形成される中間体は、およそ200マイクロ秒程度の時定数で消失する短寿命状態で、X線小角散乱法やCD分光法と高速混合型フローセルを組み合わせた研究により始めてその存在が明らかとなった。
3、ポリグルタミン酸(PGA)のヘリックス形成過程
CD分光法や赤外分光法に高速混合型フローセルを組み合わせた装置を用い、pHジャンプに伴うPGAのヘリックス形成過程を観察した。その結果、サブミリ秒のタイムスケールでは、PGA一分子中に幾つかの折れ畳み核が作られることが明らかとなった(JACS)。
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