| 研究課題/領域番号 |
10558098
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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 |
構造生物化学
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| 研究機関 | 理化学研究所 (1999-2000)
京都大学 (1998) |
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研究代表者 |
加藤 博章 理化学研究所, 速度論的結晶学研究チーム, チームリーダー(研究職) (90204487)
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| 研究分担者 |
山野 昭人 理学電機(株), X線研究所, 研究員
平竹 潤 京都大学, 化学研究所, 助教授 (80199075)
前田 雄一郎 理化学研究所, 構造生物化学研究室, 主任研究員 (10321811)
中津 享 京都大学, 化学研究所, 教務職員 (50293949)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2000年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1998年度: 9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
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| キーワード | タンパク質の結晶化 / X線結晶構造解析 / 動的光散乱 / 結晶化能 / 遷移状態アナログ / タンパク質化学 / γグラタミルシステイン合成酵素 / アスパラギン合成酵素 / γグルタミルシステイン合成酵素 / 抗菌性タンパク質 |
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| 研究概要 |
本研究課題では、申請代表者が得意とする動的光散乱法を用いて結晶化能の定量を行うことを中心として、結晶化の可能性が低いと判定されたものを改質(良)するための対処法の体系化を試みた。また、その結果得られた結晶化の戦略を実際に応用して、標的としたすべてのタンパク質の結晶化に成功し、以下の成果を得た。
(1)植物の生体防御に関与するたばこ由来の抗菌性タンパク質PR-5dの結晶性を改良することにより、X線結晶構造解析を1.8Å分解能で行うことができた。そしてアミノ酸配列の相同性から構造が似ていると言われていた甘味タンパク質ソーマチンとの立体構造比較を行うことにより、PR-5dタンパク質の表面にある陰性荷電領域が抗菌性と関連している可能性を示唆することができた。
(2)薬用植物の重要な二次代謝産物であるトロパンアルカロイドの生合成に関与するトロピノン還元酵素IIについて、生成物との複合体の結晶を調整することにより、分解能を格段に向上させることに成功するとともに、その立体構造をX線結晶解析することができた。また、得られた結晶は、白色X線を照射すると良質のラウエ回折像を与えることが判明した。
(3)アスパラギン合成酵素の遷移状態アナログの合成に成功し、本アナログと酵素との複合体を結晶化してその立体構造を解析することに成功した。その結果、かねて期待されたように、遷移状態アナログとの複合体を調製することにより、結晶性が向上し分解能が格段に良くなることも判明した。
(4)リンゴ銀葉病菌由来エンドポリガラクツロナーゼ、トウモロコシ由来ピルビン酸リン酸ジキナーゼの結晶化に初めて成功した。特に、ポリガラクツロナーゼの結晶は、0.95Å以上の分解能を与える極めて良質のものを得ることができた。
(5)γグルタミルシステイン合成酵素の結晶化に初めて成功した。また、同酵素の遷移状態アナログ阻害剤合成し結晶性をさらに改良することを試みることにより、結晶性改良の要因を分析することができた。
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