蛋白質NMR構造決定における「分子置換法」の開発

Research Project

Project/Area Number	08508002
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	展開研究
Research Field	Biophysics
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	田中俊之 (1997-1998) 筑波大学, 応用生物化学系, 講師 (10217052) 伊倉光彦 (1996) 筑波大学, 応用生物化学系, 教授 (00142688)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	SWINDELLS Mark 株式会社ヘリックス研究所, バイオインフォーマティクス部, 研究員古谷利夫株式会社ヘリックス研究所, 研究企画部, 部長 SWINDELLS Ma (株)へリックス研究所, バイオインフォーマティクス部, 研究員 MARK Swindel (株)ヘリックス研究所, バイオインフォーマテックス部, 研究員田中俊之筑波大学, 応用生物化学系, 講師 (10217052)
Project Period (FY)	1996 – 1998
Project Status	Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help	¥43,300,000 (Direct Cost: ¥43,300,000) Fiscal Year 1998: ¥7,300,000 (Direct Cost: ¥7,300,000) Fiscal Year 1997: ¥7,600,000 (Direct Cost: ¥7,600,000) Fiscal Year 1996: ¥28,400,000 (Direct Cost: ¥28,400,000)
Keywords	NMR / シグナル帰属 / 蛋白質 / 溶液構造 / 化学シフト / EFハンド
Research Abstract	本研究は、蛋白質のNMRデータ解析の効率化をはかり、より迅速にしかも正確に立体構造を決定する方法を確立することを目的としている。この方法の基礎となるのは、既に構造解析が行われた蛋白質の化学シフトやNOEといったNMR情報と立体構造の情報であり、特にクロモプロテイン系抗腫瘍性抗生物質とEFハンド型カルシウム結合蛋白質をターゲットとしてプログラムの開発を進めている。 1.データベースの整備以下の蛋白質のNMR解析を行い、NMR情報と立体構造情報のデータベースを充実させた。 (1)クロモプロテイン C-1027アポタンパク質及びその芳香環化クロモフォアとの複合体、一残基置換C-1027アポタンパク質変異体 (2)EFハンド型蛋白質カルシウム非結合型及びカルシウム結合型リカバリン、カルモデェリンとW-7の複合体、カルシウム非結合型ニューロカルシン 2.プログラムの開発 α炭素とβ炭素の化学シフトを基に、アミノ酸タイプの決定及び連鎖帰属を行うプログラムを作成した。このプログラムを、既に構造解析が行われている100〜200残基の4種類の蛋白質に適用したところ、88%から98%の高い確率で正しい帰属が得られた。Βシート型及びαヘリックス/βシート混在型の蛋白質では平均98%、αヘリックス型の蛋白質では平均92%と、特に残基数の多いαヘリックス型では正解率が低い。また、この連鎖帰属プログラムに必要なインプットファイルを半自動的に作成するサブプログラムを完成させた。更に、このプログラム群をベ―スにして、構造既知の天然体のNMR情報を基に部位特異的変異体の連鎖帰属を迅速に行うプログラム(いわゆる分子置換法)を開発した。―残基置換C-1027アポタンパク質に適用したところ、正解率は100%であった。今後側鎖とNOE構造情報の帰属を行うプログラムも完成する予定である。