核磁気共鳴によるカルモデュリン及びトロポニンCの高次構造の解明

Research Project

Project/Area Number	62220001
Research Category	Grant-in-Aid for Special Project Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	引地邦男北海道大学, 理学部, 教授 (30000805)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	伊倉光彦北海道大学, 理学部, 教務職員 (00142688) 田中勲北海道大学, 理学部, 助教授 (70093052)
Project Period (FY)	1987
Project Status	Completed (Fiscal Year 1987)
Budget Amount *help	¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000) Fiscal Year 1987: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywords	カルモデュリン / トロポニンC / マストパラン / M13 / 核磁気共鳴 / 2次元NMR / カルシウム / カドミウム
Research Abstract	トロポニンC(TnC)について, 2次元NMRを用いてアミドプロトン及びαプロトンのシーケンシャルアサインメントを試みた. Cドメイン及びNドメインのカルシウム結合部分のGlyを含むいくつかの残基が帰属された. Ca^<2+>結合状態でCドメインの2つのCa^<2+>結合部位の間にβ構造があり水素結合が2つあることがわかった. Nドメインについてはアポ状態で, 対応する部分にβ構造と水素結合が2つあることがわかった. Mg^<2+>イオン結合について調べた. 従来, Mg^<2+>はCドメインのみに結合するといわれていたが, Mg^<2+>滴定によるNMRスペクトルの変化からは両ドメインに結合することがわかった. 結合部位はMg^<2+>-Ca^<2+>2重滴定でCa^<2+>結合部位と同一であることがわかった. カルモデュリン(CaM)については, マストパラン(MP)及びミオシン軽鎖キナーゼのアナログであるM13の結合を調べた. Ca^<2+>の代わりにCd^<2+>を用いCd^<2+>のNMRスペクトルを測定した. MPあるいはM13が存在していない状態でCaMにCd^<2+>を加えると, 最初の2モルまでの間に2本のCd^<2+>シグナルが現れ, さらに加えてもスペクトルに変化がなかった. 4モルのCd^<2+>が結合することが知られているので, Cドメインにはゆっくり交換しながら結合しており, Nドメインには速い交換をしていることを示している. MPが存在すると, Cd^<2+>の添加にともなって, 中間状態のピークが現れ, 最終的には4本のピークになった. M13存在下では, 最初から4本のピークが現れ, 両ドメインに結合していることを示している. MPあるいはM13が存在するとNドメインとCドメインの間に相互作用が生じることがわかった.