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蛋白質-リガンド複合体の熱力学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 10557216
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 物理系薬学
研究機関大阪大学

研究代表者

小林 祐次  大阪大学, 薬学研究科, 教授 (20127228)

研究分担者 梶山 康一  アドモンサイエンス株式会社, 社長
富山 徹夫  名古屋大学, 理学研究科, 助手 (20155576)
吉田 卓也  大阪大学, 薬学研究科, 助手 (00294116)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
1999年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1998年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワード蛋白質-リガンド相互作用 / 熱分析 / 密度測定 / 蛋白質-蛋白質の相互作用 / 示差熱測定 / 偏比容
研究概要

蛋白質-蛋白質の相互作用について熱力学的観点からの知見を得るため、カルモジュリン(CaM)-カルデスモン(CaD)の系について超遠心沈降平衡法、SPR反応を用いた相互作用解析を行った。実験は遺伝子操作を行うことにより最初にカルデスモンフラグメントを作成し、更にはそのフラグメントに含まれる3つのトリプトファン(W)残基をアラニン(A)残基に変異させた変異体(W652A,W672A,W692A,及び全てのWを欠落させたもの)を作成し行った。この実験から従来報告されていた1:1の化学量論に加え、相互作用にはW652とW672が重要な役割を果たしており、それらW残基が協同的に働くことで10^<-7>程度の平衡定数の相互作用が実現していることが分かった。また同時にNMRとCDによる実験から、相互作用に伴いCaDに構造変化が起こっていることが分かった。つまりこれらの実験から、10^<-7>程度の平衡定数は、これは10kcalmol^<-1>の自由エネルギー変化に相当するが、相互作用と構造形成の2つの現象に対応したものであることが解明できた。またシトクロームcとその変異体を用いた熱測定及びNMR測定から、アミノ酸の側鎖同士の相互作用に伴う自由エネルギー変化を見積もることにも成功した。これらの研究結果は、現在進行している熱力学的情報に基づくRational Drug Designに有用な情報を与えるものであり、更に今後は相互作用と水分子との関係も解明を試みる。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] H. Kashimori: "Backbone NMR assignment and secondary structure of Ribosome Recycling Factor (RRF) from Pscudomonas acruginosa"Journal of Biomolecular NMR. 15. 341-342 (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] J. Hasegawa: "Stabilization of Pseudomonas acruginosa Cytochrome c551 by Systematic Amino Acid Substitution Based on the Structure of Thermophilic Hidrogenobacter Thermophilus Cytochrome c552"Journal of Biological Chemistry. 274. 37533-37537 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Andre Aumelas: "The chimeric peptide [Lys(-2)-Arg(-1)]-sarafotoxin-S6b, composed of the endothelin pro-sequence and sarafotoxin, retains the salt-bridge staple between Arg(-1) and Asp8 previously observed in [Lys(-2)-Arg(-1)]-endothelin"European Journal of Biochemistry. 266. 977-985 (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] K. Ogawa: "Conformation analysis of eel Calcitonin Comparison with the Conformation of Elcatonin"European Journal of Biochemistry. 257. 331-336 (1998)

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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] H. Tamaoki: "Folding Motifs Induced and Stabilized by Distinct Cystine Frameworks"Protein Engineering. 11. 649-659 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Matsuda: "The Role of Calcium - binding Sites in S-modulin Function"Journal of Biological Chemistry. 273. 20223-20227 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kobayashi et al.: "ENCYCLOPEDIA OF MOLECULAR BIOLOGY"John Wiley & Sons, Inc.. 14 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Chino, S. Kubo, T. Kitani, T. Yoshida, R. Tanabe, Y. Kobayashi, M. Nakazato, K. Kanagawa, and T. Kimura: "Topological Isomers of Human Uroguanylin : Interconversion between Biologically Active and Inactive Isomers"FEBS Lett.. 421. 27-31 (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] A. Aumelas, S. Kubo, N. Chino, L. Chiche, E. Forest, C Roumestand, and Y. Kobayashi: "Formation of Native Disulfide Bonds in Endothelin -1. Structure Evidence for the Involvement of a Highly Specific Salt Bridge between the Prosequence and the Endothelin-1 Sequence"Biochemistry. 37. 5220-5230 (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] J. Hasegawa, T. Yoshida, T. Yamazaki, Y. Sambongi, Y. Yu, Y. Igarashi, T. Kodama, K. Yamazaki, Y. Kyogoku, and Y. Kobayashi: "Solution Structure of Thermostable Cytochrome c-552 from Hydrogenobacter thermophilus Determined by 1H-NMR Spectroscopy"Biochemistry. 37. 9641-9649 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Nosaka, S. Fukutomi, S. Uemura, Y. Kobayashi, and Y. Kyogoku: "Phosphorus-31 Nuclear Magnetic Resonance Study of Healthy Human Saliva"Arch. Oral Biol.. 43. 341-346 (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] S. Matsuda, O. Hisatomi, T. Ishino, Y. Kobayashi, and F. Tokunaga: "The Role of Calcium-binding Sites in S-modulin Function"J. Biol. Chem.. 273. 20223-20227 (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] H. Tamaoki, R. Miura, M. Kusunoki, Y. Kyogoku, Y. Kobayashi, and L. Moroder: "Folding Motifs Induced and Stabilized by Distinct Cystine Frameworks"Protein Engineering. 11. 649-659 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ogawa, S. Nishimura, S. Uchiyama, K. Kobayashi, Y. Kyogoku, M. Hayashi, and Y. Kobayashi: "Conformation analysis of eel Calcitonin Comparison with the Conformation of Elcatonin"Eur. J. Biochem.. 257. 331-336 (1998)

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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] Jun Hasegwa, HIdeto Shimahara, Masayuki Mizutani, Susumu Uchiyama, Hiroyuki Arai, Masaharu Ishii, Yuji Kobayashi, Stuart J. Ferguson, Yoshihiro Sambongi, and Yasuo Igarashi: "Stabilization of Pseudomonas aeruginosa Cytochrome c551 by Systematic Amino Acid Substitution Based on the Structure of Thermophilic Hidrogenobacter thermophilus Cytochrome c552"The Journal of Biological Chemistry. Vol.274, No.53. 37533-37537 (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] Hiromasa Kashimori, Takuya Yoshida, Hiroyuki Kijima, Hideto Shimahara, Susumu Uchiyama, Tetsuya Ishino, Hiroaki Nakano, Yasutaka Shibata, Yukari Saihara, Tadayasu Ohkubo, Kazuteru Yokose, Akira Kaji and Yuji Kobayashi: "Backbone NMR assignment and secondary structure of Ribosome Recycling Factor (RRF) from Pseudomonas aeruginosa"Journal of Biomolecular NMR. 15. 341-342 (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] Andre Aumelas, Laurent Chiche, Shigeru Kubo, Naoyoshi Chino, Takushi X., Watanabe and Yuji Kobayashi: "The chimeric peptide [Lys(-2)-Arg(-1)]-sarafotoxin-S6b, composed of the endothelin pro-sequence and sarafotoxin, retains the salt-bridge staple between Arg(-1) and Asp8 previously observed in [Lys(-2)-Arg(-1)]-endothelin"Eur. J. Biochem.. 266. 977-985 (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] E. Stimson, Y. Kobayashi: "Glucagon, Insulin, Kex-2 gene, Peptide Hormons, Polyproteins"Encyclopedia of Molecular Biology; T. E. Creighton Ed., John Wiley & Sons, Inc. (New York). (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] H. Kashimori: "Backbone NMR assignment and secondary structure of Ribosome Recycling Factor(RRF)from Pscudomonas aeruginosa"Journal of Biomolecular NMR. 15. 341-342 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J. Hasegawa: "Stabilization of Psedomonas aeruginosa Cytochrome c551 by Systematic Amino Acid Substitution Based on the Structure of Thermophilic Hidrogenobacter themophilus Cytochrome c552"Journal of Biological Chemistry. 274. 37533-37537 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Andre Aumelas: "The chimeric peptide [Lys(-2)-Arg(-1)]-sarafotoxin-S6b,composed of the endothelin pro-sequence and sarafotoxin,retains the salt-bridge staple between Arg(-1) and Asp8 previously observed in[Lys(-2)-Arg(-1)]-endothelin"European Journal of Biochemistry. 266. 977-985 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Ogawa: "Conformation analysis of eel Calcitonin Comparison with the Conformation of Elcatonin"European Journal of Biochemistry. 257. 331-336 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Tamaoki: "Folding Motifs Induced and Stabilized by Distinct Cystine Frameworks"Protein Engineering. 11. 649-659 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Matsuda: "The Role of Calcium -binding Sites in S-modulin Function"Journal of Biological Chemistry. 273. 20223-20227 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Kobayashi et al.: "ENCYCLOPEDIA OF MOLECULAR BIOLOGY"John Wiley &Sons,Inc.(分担). 14 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Uchiyama,S.: "Measurement of Thermodynamic Quantities in the Heating-Rate Dependent Thermal Transitions of Sequenced Polytripeptides." Chem.Phys.Lett.281. 92-96 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kai,T.: "NMR Observation of Ttwo States of Triple Helix in the Thermal Transition of(Pro-Pro-Gly)10." Chem.Phys.Lett.281. 86-91 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hasegawa,J.: "Solution Structure of Thermostable Cytochrome c-552 from Hydrogenobacter thermophilus Determined by ^1H-NMR Spectroscopy." Biochemistry. 37. 9641-9649 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Tamaoki,H.: "Folding Motifs Induced and Stabilized by Distinct Cystine Frameworks." Protein Engineering. 11. 649-659 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ogawa,K.: "Conformation analysis of eel Calcitonin Comparison with the Conformation of Elcatonin." Eur.J.Biochem. 257. 331-336 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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