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蛋白質の立体構造安定性マップ作製のための基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 09044222
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関大阪大学

研究代表者

油谷 克英  大阪大学, 蛋白質研究所, 助教授 (90089889)

研究分担者 西川 健 (西川 建)  国立遺伝学研究所, 教授 (10093288)
MAKHATADZE G  テキサス, テック大学, 助教授
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1999年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1998年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1997年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードタンパク質 / 立体構造 / 安定性 / 立体構造予測 / リゾチーム / 熱測定 / prediction of tertiary structure / stabilization factors of proteins
研究概要

近年、ヒトゲノムをはじめ多くの遺伝子配列が幾何級数的に日々明らかにされている。しかし、その膨大な遺伝子配列から蛋白質の機能構造を推定することはほとんど不可能である。あるアミノ酸に適合する既知の立体構造を探して未知蛋白質の立体構造を予測するいわゆる3D-1D法が有力視されている。しかしながら、その予測法に用いられている評価関数は経験的なもので精度の高いものではない。それは、蛋白質の個々のアミノ酸残基が立体構造上の特性との関連で、蛋白質の立体構造の安定性にどのように寄与しているか定量的に明らかにされていないことに原因している。本研究計画では、「蛋白質の個々のアミノ酸残基が立体構造上の特性との関連で、蛋白質立体構造の安定性にどのように寄与するかを明らかにすること」、つまり、「蛋白質立体構造安定性マップ」の作成を行うための基本的な問題点を明らかにし、マップ作成が可能となるように基盤を整備することを目的としている。そこで、油谷は、ヒトリゾチームをモデル蛋白質として選び、系統的・網羅的変異型を作製して、変異型の安定性変化を示差走査熱量系で構造変化をX線結晶構造解析によって調べ、「安定性/構造」データベースを構築した。それを用いて、種々の安定化因子のパラメータの算出に成功した。一方、西川らは全ての可能な一残基置換の安定性を一挙に表現する「変異型プロフィール」を作成し、そのプロフィールを改良し、3D-1D法を用いる「評価関数」の精度向上を目指している。そこで、「変異型安定性プロフィール」を「安定性/構造」データベースで検証を行い、その問題点を抽出した。またその検証のための幾つかの変異型を作製し、その結果と安定化因子のパラメータを基に、「プロフィール」の改善の方策を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] Takano, K. et al.: "Contribution of Intra- and Intermolecular Hygrogen Bonds to the Conformational Stability of Human Lysozyme"Biochemistry. 38. 12698-12708 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Funahashi, J. et al.: "Contribution of Amino Acid Substitutions at Two Different Interior Positions to the Stability of Human Lysozyme"Protein Engineering. 12. 841-850 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lopez, M.M. et al.: "Interactions of the Major Cold Shock Protein of Bacillus subtilis CspB with Singlestranded DNA Templates of Different Base Composition"J. Biol. Chem.. 247. 33601-33608 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takano, K. et al.: "Effect of Forign N-terminal Residues on the Conformational Stability of Human Lysozyme"Eur. Jap. Biochem.. 266. 675-682 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takano, K. et al.: "Contribution of Hydrogen Bonds to the Conformational Stability of Human Lysozyme : Calorimetry and X-ray Analysis of Six Ser -> Ala Mutants"Biochemistry. 38. 6623-6629 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takano, K. et al.: "Experimental verification of the "stability profile of mutant protein" (SPMP) data using mutant human lysozyme"Protein Engineering. 12. 663-672 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaori Hiraga and Katsuhide Yutani: "Roles of Hydrogen Bonding Residues in the Interaction between the a and b Subunits in the Tryptophan Synthase Complex : Asn104 of the a Subunit is Especially Important."J.Biol. Chem.. 272. 4935-4940 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazufumi Takano, Yuriko Yamagata, Satoshi Fujii, and Katsuhide Yutani: "Contribution of the Hydrophobic Effect to the Stability of Human Lysozyme : Calorimetric Studies and X-ray Structural Analyses of the Nine Valine to Alanine Mutants."Biochemistry. 36. 688-698 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kyoko Ogasahara and Katsuhide Yutani: "Equilibrium and Kinetic Analyses of Unfolding and Refolding for the Conserved Proline Mutants of Tryptophan Synthase a Subunit."Biochemistry. 36. 932-940 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chieko Kobayashi, Yasuichiro Suga, Keizo Yamamoto, Tetsuya Yomo, Kyoko Ogasahara, Katsuhide Yutani, and Itaru Urabe: "Thermal Conversion from Low-to High-Activity Forms of Catalase I from Bacillus stearothermophilus."J. Biol. Chem.. 272. 23011-23016 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazufumi Takano, Jun Funahashi, Yuriko Yamagata, Satoshi Fugii, and Katsuhide Yutani: "Contribution of Water Molecules in the Interior of a Protein to the Conforamtional Stability."J.Mol.Biol.. 274. 132-142 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsuhiko Aoki, Hideki Taguchi, Yoshitaka Shindo, Masasuke Yoshida, Kyoko Ogasahara, Katsuhide Yutani, and Naoko Tanaka: "Calorimetric Observation of a GroEL-Protein Binding Reaction with Little Contribution of Hydrohobic Interaction."J.Biol.Chem.. 272. 32158-32164 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kyoko Ogasahara, Elena A. Lapshina, Yukiko Izu, Susumu Tsunasawa, Ikunoshin Kato, and Katsuhide Yutani: "Electrostatic Stabilization in Methionine Aminopeptidase from Hyperthermophile."Biochemistry. 37. 5939-5946 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuriko Yamagata, Masahiro Kubota, Yohei Sumikawa, Jun Funahashi, Kazufumi Takano, Satoshi Fujii, and Katsuhide Yutani: "Contribution of Hydrogen Bonds to the Conformational Stability of Human Lysozyme : Calorimetry and X-ray Analysis of Six Tyr-> Phe Mutants."Biochemistry. 37. 9355-9362 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazufumi Takano, Yuriko Yamagata, and Katsuhide Yutani: "A General Rule for the Relationship between hlydrophobic Effect and Conformational Stability of a Protein : Stability and Structure of a Series of Hydrophobic Mutants of Human Lysozymes."J.Mol.Biol.. 280. 749-761 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tahir H. Tahirov, Hideyuki Oki, Tomitake Tsukihara, Kyoko Ogasahara, Katsuhide Yutani, Kazuhiro Ogata, Yukiko, Izu, Susumu Tsunasawa, and Ikunoshin Kato: "Crystal Structure of Methionine Aminopeptidase from Hyperthermophile, Pyrococcus furiosus."J.Mol.Biol.. 284. 101-124 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kyoko Ogasahara, Mamoru Nakamura, Satomi, Nakura, Susumu Tsunasawa, Ikunoshinn Kato, Tadashi Yoshi Yoshimoto, and Katsuhide Yutani: "Unusual Slow Unfolding Rate Causes the High Stability of Pyrrolidone Carboxyl Peptidase from a Hyperthermophile, Pyrococcus furiosus : Equilibrium and Kinetic Studies of Guanidine Hydrochloride-Induced Unfolding and Refolding."Biochemistry. 37. 17535-17544 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryota Kuroki and Katsuhide Yutani: "Structural and Thermodynamic Responses of Mutations at a Ca2+ Binding Site Engineered into Human Lysozyme"J Biol Chem. 273. 34310-34315 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazufumi Takano, Yuriko Yamagata, Masahiro Kubota, Jun Funahashi, Satoshi Fujii, and Katsuhide Yutani: "Contribution of Hydrogen Bonds to the Conformational Stability of Human Lysozyme : Calorimetry and X-ray Analysis of Six Ser-> Ala Mutants"Biochemistry. 38. 6623-6629 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazufumi Takano, Motonori Ota, Kyoko Ogasahara, Yuriko Yamagata, Ken Nishikawa, and Katsuhide Yutani: "Experimental verification of the "stability profile of mutant protein" (SPMP) data using mutant human lysozymes"Protein Engineering. 12. 663-672 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazufumi Takano, Yuriko Yamagata, Jun Funahashi, Yusaku Hioki, Seiki Kuramitsu, and Katsuhide Yutani: "Contribution of Intra-and Intermolecular Hydrogen Bonds to the Conformational Stability of Human Lysozyme"Boichemistry. 38. 12698-12708 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maria M. Lopez, Katsuhide Yutani, and George I. Makhatadze: "Interactions of the Major Cold Shock Protein of Bacillus subtilis CspB with S"J.Biol.Chem.. 247. 33601-3608 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takano,K. et al.: "Contribution of Intra-and Intermolecular Hydorgen Bonds to the Conformational Stability of Human Lysozyme"Biochemistry. 38. 12698-12708 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Funahashi,J. et al.: "Contribution of Amino Acid Substitutions at Two Different Interior Positions to the Stablity of Human Lysozyme"Protein Engineering. 12. 841-850 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Lopez,M.M. et al.: "Interactions of the Major Cold Shock Protein of Bacillus subtilis CspB with Single-stranded DNA Templates of Different Base composition"J.Biol.Chem.. 247. 33601-33608 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takano,K. et al.: "Effect of Foreign N-terminal Residues on the Conformational Stability of Human Lysozyme"Eur.J.Biochem.. 266. 675-682 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takano,K. et al.: "Contribution of Hydrogen Bond to the Conformational Stability of Human Lysozyme : Calorimetry and X-ray Analysis of Six Ser -> Ala Mutants"Biochemistry. 38. 6623-6629 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takano,K. et al.: "Experimental verification of the ''stability profile of mutant protein''(SPMP) data using mutant human lysozymes"Protein Engineering. 12. 663-672 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ogasahara et al.: "Electrostatic Stabilization in Methionine Aminopeptidasc from Hyperthermophile." Biochemistry. 37. 5939-5946 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamagata et al.: "Contribution of Hydrogen Bonds to the Conformational Stability of Human Lysozyme : Calorimetry and X-ray Analysis of Six Tyr->Phe Mutants." Biochemistry. 37. 9355-9362 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takano: "A General Rule for the Relationship between hydrophobic Effect and Conformational Stability of a Protein : Stability and Structure of a Series of Hydrophobic Mutants of Human Lysozymes." J.Mol.Biol.280. 749-761 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.H.Tahirov et al.: "Crystal Structure of Methionine Aminopeptidase from Hyperthermophile, Pyrococcus furiosus." J.Mol.Biol.284. 101-124 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ogasawara et al.: "Unsual Slow Unfolding Rate Causes the High Stability of Pyrrolidone Carboxyl Peptidase from a Hyperthermophile, Pyrococcus furiosus" Biochemistry. 37. 17535-17544 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] R.Kuroki & K.Yutani: "Structural and Thermodynamic Responses of Mutations at a Ca Binding Site Engineered into Human Lysozyme" J.Mol.Biol.273. 34310-34315 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hiraga, K.& Yutani, K.: "Roles of Hydrogen Bonding Residues in the Interaction between the α and β Subunits in the Tryptophan Synthase Complex:Asn104 of the α Subunit is Especially Important" J.Biol.Chem.272. 4935-4940 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takano, K.et al.,: "Contribution of Water Molecules in the Interior of a Protein to the Conforamtional Stability." J.Mol,Biol.274. 132-142 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takano, K.et al.,: "Contribution of the Hydrophobic Effect to the Stability of Human Lysozyme:Calorimetric Studies and X-ray Structural Analyses of the Nine Val to Ala Mutants" Biochemistry. 36. 688-698 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ogasahara, K.& Yutani, K.: "Equilibrium and Kinetic Analyses of Unfolding and Refolding for the Conserved Proline Mutants of Tryptophan Synthase α Subunit" Biochemistry,. 36. 932-940 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ota, M.& Nishikawa, K.,: "Assessment of the pseudo-energy potential by the best-five test:a new use of the three-dimensional profiles of proteins" Protein Engineering. 10. 339-351 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ota, M.et al.,: "Structural requirement of highly-conserved residues in globins" FEBS Lett.,. 415. 129-133 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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