| 研究課題/領域番号 |
09558094
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
生物物理学
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| 研究機関 | 姫路工業大学 |
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研究代表者 |
内藤 晶 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (80172245)
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| 研究分担者 |
相田 美砂子 広島大学, 理学部, 教授 (90175159)
辻 暁 姫路工業大学, 理学部, 助手 (60227387)
斉藤 肇 姫路工業大学, 理学部, 教授 (30100150)
藤戸 輝昭 日本電子データム, AI技術部, 課長
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
12,000千円 (直接経費: 12,000千円)
1999年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1998年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1997年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
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| キーワード | 原子間距離 / 双極子相互作用 / 三次元構造 / REDOR / 分子動力学 / 膜結合生体分子 / 同位体標識 / 分子配列 / 原子間距離測定 / 回転エコー二重共鳴法 / エンケファリン / 化学シフト値 / コンフォメーションマップ / リン脂質 / 二面体角 / 回転エコー二重共鳴 / スピン-スピン緩和時間 / 分子運動 / 結晶多形 / 固体高分解能MNR |
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| 研究概要 |
本研究では個体NMRを用いた精密原子間距離情報から膜結合生体分子の三次元構造を構築する方法のシステム化を目的として研究を遂行し、以下のような成果を得た。
(1)オピオイドペプチドであるLeu-エンケファリン結晶の三次元構造を精密原子間距離情報を基に決定することを試みた。6種類の精密原子間距離を精密に測定し、この距離情報をペプチド各残基のねじれ角に変換した。この時、化学シフト等放値から得られた二次元構造情報を制限条件に加えることにより、ねじれ角の範囲を限定することが可能となり、最終的にユニークな分子の三次元構造を構築することが可能となった。
(2)エンケファリン結晶におけるフェニル環の運動を固体重水素NMRを用いて詳しく検討した。この結果、フェニル環はフリップフロップ運動を起しており、この運動の周波数は結晶のパッキングや溶媒和分子の状態に依存することが判明した。
(3)ヒトカルシトニンの繊維形成過程を固体および溶液NMRを用いて測定した。この結果、ヒトカルシトニン分子の中央部は溶液状態ではα-へリックスを形成しているが、繊維化に伴ってβ-シート構造転移を起こすことが判明した。また、反応速度を解析した結果、繊維核ができる反応に続き、繊維成長が自己触媒的に起こる2段階反応で繊維化が進反応機構が明らかになった。
(4)ハチ毒の主成分であるメリチンとリン脂質であるDMPCの混合膜を調製し、磁場中で膜分断と融合を起こした結果、この二重膜は膜面を磁場に平行に向けて自発的に磁場配向することが判明した。この磁場配向膜中のメリチンの^<13>C化学シフト値を解析した結果、メリチンはα-へリックスを形成しており、へリックスは膜貫通状態であることが判明した。さらにこのヘリックスは膜面に垂直な対象軸のまわりで回転している動的な状態であることが明らかになった。
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