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タンパク質工学を利用したタンパク質折りたたみの速度論的解析

研究課題

研究課題/領域番号 03453170
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生体物性学
研究機関東京大学 (1992-1993)
北海道大学 (1991)

研究代表者

桑島 邦博  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70091444)

研究分担者 伊倉 貞吉  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (50251393)
研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
1993年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1992年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1991年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワードタンパク質フォールディング / 部位特異的変異 / ヌクレアーゼ / α-ラクトアルブミン / 反応速度論 / プロリン異性化反応 / モルテン・グロビュール状態 / プロソン異性化反応 / タンパク質の構造形成 / ラクトアルブミン / タンパク質フォ-ルディング / ヌクレア-ゼ
研究概要

本研究では、大腸菌プラスミド中にクローン化された黄ブ菌のヌクレアーゼとヤギα-ラクトアルブミンをモデルとして、タンパク質構造形成の機構を調べた。これらのタンパク質の様々な部位特異的変異体を用いて、モルテン・グロビュール状態の安定性と巻戻りの速度過程を解析した。以下の結果が得られた。
(1)巻戻り速度過程に及ぼすプロリン異性化の影響を解析するため、ヌクレアーゼの二種のプロリン変異体、Pro117GlyとPro56Alaを作成した。(2)ヌクレアーゼには、モルテン・グロビュール状態を安定化する変異(クラスI変異)と不安定化する変異(クラスII変異)の二種がある。クラスI変異(Val66LeuとGly88Valとこれらの二重変異体)とクラスII変異(Ala90SerとAla69Thrとこれらの二重変異体)のタンパク質をそれぞれのプラスミドを持った大腸菌より抽出精製した。各タンパク質の尿素によるアンフォールディングの転移曲線をペプチド領域のCDスペクトルを用いて測定した。期待通り、クラスI変異を持つタンパク質では二次構造が野性型のものより安定化し、クラスII変異を持つタンパク質ではその逆となることが明らかとなった。(3)α-ラクトアルブミンに、その分子コアの疎水性を変えるアミノ酸変異(Ala30Ile、Ala30Thr、Thr33Ile)を導入し、モルテン・グロビュール状態の安定性に与える影響をCDスペクトルを用いて調べた。コアの疎水性が増大するAla30IleとThr33Ileではモルテン・グロビュールが安定化し、逆に、疎水性が減少するAla30Thrではモルテン・グロビュールが不安定化する事がわかった。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] Kuwajima,K.,Okayama,N.,Yamamoto,K.,Ishihara,T.,& Sugai,: "The Pro117 to Glycine Mutation of Staphylococcal Nuclease Simolifies the Unfolding-Folding Kinetics" FEBS Letters. 290. 135-138 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwajima,K.,Garvey E.P.,Finn,B.E.,Matthews,C.R.,Sugai: "Transient Intermediates in the Folding of Dihydrofolate Reductase as Derected by Far Ultraviolet Circular Dichroism Spectroscopy" Biochemistry. 30. 7693-7703 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwajima,K.: "Protein Folding in vitro" Current Opinion Biotech.3. 462-467 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yutani,K.,Ogasahara,K.,Kuwajima,K.: "Absence of the Thermal Transition in apo-α-Lactalbumin in the Molten Globule State" J.Mol.Biol.228. 347-350 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeguchi,M.,Sugai,S.,Fujino,M.,Kuwajima,K.: "Contribution of the 6-120 Disulfide Bond of α-Lactalbumin to the Stabilities of Its Native and Molten Globule States" Biochemistry. 31. 12695-12700 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwajima,K.,et al.: "Secondary Structure of Globular Proteins at the Early and the Final Stages in Protein Folding" FEBS Letters. 334. 265-268 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwajima, K., Okayama, N., Yamamoto, K., Ishihara, T., Sugai, S.: "The Pro117 to Glycine Mutation of Staphylococcal Nuclease Simplifies the Unfolding-Folding Kinetics" FEBS Letters. 290. 135-138 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwajima, K., Garvey, E.P., Finn, B.E., Matthews, C.R., Sugai, S.: "Transient Intermediates in the Folding of Dihydrofolate Reductase as Detected by Far Ultraviolet Circular Dichroism Spectroscopy" Biochemistry. 30. 7693-7703 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwajima, K.: "Protein Folding in vitro" Current Opinion Biotech.3. 462-467 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yutani, K., Ogasahara, K., Kuwajima, K.: "Absence of the Thermal Transition in apo-alpha-Lactalbumin in the Molten Globule State" J.Mol.Biol.228. 347-350 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeguchi, M., Sugai, S., Fujino, M., Kuwajima, K.: "Contribution of the 6-120 Disulfide Bond of alpha-Lactalbumin to the Stabilities of Its Native and Molten Globule States" Biochemistry. 31. 12695-12700 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwajima, K., Semisotnov, G.V., Finkelstein, A.V., Ptitsyn, O.B.: "Secondary Structure of Globular Proteins at the Early and the Final Stages in Protein Folding" FEBS Letters. 334. 265-268 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwajima,K.: "Secondary Structure of Globular Proteins at the Early and the Final stages in Protein Folding" FEBS Lett.334. 265-268 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kuwajima,K.: "Spectroscopic Techniques to Study Protein Folding c.Circular Dichroism" Methods in Molewlar Biology. (発表予定). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 桑島邦博・伊倉貞吉: "蛋白質の折れたたみ機構" 蛋白質・核酸・酵素. (発表予定). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 桑島邦博: "ストレス蛋白質の基礎と臨床,(一部執筆)" 中外医学社出版,永田和宏編集(発表予定), (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kuwajima,K.: "Protein folding in vitro" Current Opinion Biotech.3. 462-467 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Yutani,K.,Ogasahara,K. Kuwajima,K.: "Absence of the thermal transition in apo-alpha-lactalbumin in the molten globule state" J.MOL.Biol.228. 347-350 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeguchi,M.,Sugai,S.,Fujino,M.,Kuwajima,K.: "Contribution of the 6-120 disulfide bond of alpha-lactalbumin to the stabilities of its native and molten globule states" Biochemistry. 31. 12695-12700 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 桑島 邦博: "蛋白質フォールディングの中間体としてのモルテン・グロビュール状態" 生物物理. 33. 26-30 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 桑島 邦博: "タンパク質の折れたたみ" 科学. 63. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kuwajima,K.,Okayama,Yamamoto,K.,Ishihara,T.,& Sugai,S.: "The Pro117 to Glycine Mutation of Staphylococcal Nuclease Simplifies the UnfoldingーFolding Kinetics" FEBS Letters. 290. 135-138 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kuwajima,K.,Garvey,E.P.,Finn,B.E.,Matthews,C.R.,Sugai: "Transient Intermediates in the Folding of Dihydrofolate Reductase as Detected by Far Ultraviolet Circular Dichroism Spectroscopy" Biochemistry. 30. 7693-7703 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Sugawara,T.,Kuwajima K.,& Sugai,S.: "Folding of Staphylococcal Nuclease A Studied by Equilibrium and Kinetic Circular Dichroism Spectra" Biochemistry. 30. 2698-2706 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Permyakov,E.A.,Grishchenko,V.M. et al.: "Calciumーregulated Interaction of Human αーLactalbumin with Bee Venom Melittin" Biophysical Chemistry. 39. 111-117 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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