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膜融合タンパク質の分子機能

研究課題

研究課題/領域番号 11694096
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
研究機関姫路工業大学

研究代表者

内藤 晶  姫路工業大学, 理学部, 助教授 (80172245)

研究分担者 斉藤 肇  姫路工業大学, 理学部, 教授 (30100150)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2000年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードインフルエンザウイルス / 固体NMR / α-ヘリックス / 膜融合タンパク質 / 脂質膜 / 中性子散乱 / 化学シフト / 生体膜 / 膜融合活性蛋白質 / プロトンポンプ / メリチン / αーヘリックス / ^<31>P NMR / 磁場配向
研究概要

本研究では、インフルエンザウイルスの感染機構を分子論的に明らかにすることを目的とし、インフルエンザウイルスの膜融合フラグメントの生体膜中での配向と構造を明らかにする研究を行い、以下の成果を得た。
1.メリチンが膜を分断し融合する過程を強い磁場中で行ったところ、メリチンを含む脂質膜は磁場に対して膜面を平行に向けて自発的に配向することを見いだした。この磁場配向膜に結合したメリチンの化学シフト値からメリチンは全体に渡ってα-ヘリックス構造を形成しており、膜貫通状態であることが明らかになった。
2.インフルエンザウイルスのHA2におけるN端から27アミノ酸残基のフラグメントを合成し、脂質膜との相互作用について固体NMRを用いて検討した。この結果、フラグメントはN端でα-ヘリックスを形成し、さらに、酸性条件と中性条件では膜との相互作用に大きな違いのあることが判明した。
3.インフルエンザウイルスのM2タンパク質の膜貫通部分のフラグメント(M2-TMP)を合成し、このペプチドの膜に対する配向の状態について検討した。^<15>N化学シフト値を詳しく検討したところ、M2-TMPのα-ヘリックスはDOPC膜中では33度傾いており、DMPC膜中では37度傾いていることが判明した。
4.中性子散乱を用いて、インフルエンザウイルスの融合ペプチドの膜挿入について検討した。この結果、ペプチドのヘリックス軸は膜の垂線から55度傾いて膜の表面部位に挿入しているが、ヘリックス自身は膜表面に位置していることが判明した。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (56件)

  • [文献書誌] S.Tuzi: "Localization of a Cation Binding Site in the Loop between Helices F and G of Bacteriorhodopsin, as Studied by ^<13>C NMR,"Biophys.J.. 76. 1523-1531 (1999)

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  • [文献書誌] M.Kamihira: "Phenyl Ring Dynamics of Enkephalin Molecules and Behavior of Bound Solvents in the Crystalline State by ^2H NMR Spectroscopy,"J.Phys.Chem.A.. 103. 3356-3363 (1999)

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  • [文献書誌] M.Tanio: "Long-distance Effects of Site-directed Mutations on Backbone Conformation in Bacteriorhodopsin, from Solid State NMR of [1-^<13>C] Val-labeled Proteins,"Biophys.J.. 77. 431-442 (1999)

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  • [文献書誌] M.Tanio: "Conformational Changes of Bacteriorhodopsin along the Proton-conduction Chain as Studied with ^<13>C NMR of [3-^<13>C] Ala-labeled Protein : Arg 82 May Function as Information Mediator,"Biophys.J.. 77. 1577-1584 (1999)

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  • [文献書誌] K.Nishimura: "Analysis of Dipolar Dephasing Pattern in I-Sn Multispin System for Obtaining the Information of Molecular Packing and Its Application to Crystalline N-Acetyl-Pro-Gly-Phe by REDOR Solid State NMR,"J.Phys.Chem.. 77. 431-442 (1999)

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  • [文献書誌] A.Naito: "Conformation and dynamics of melittin bound to magnetically oriented lipid bilayers by solid-state ^<31>P and ^<13>C NMR spectroscopy"Biophys.J.. 78. 2405-2417 (2000)

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  • [文献書誌] M.Kamihira: "Conformational transition and fibrillation mechanism of human calcitonin as studied by high-resolution solid-state ^<13>C NMR"Protein Science. 9. 867-877 (2000)

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  • [文献書誌] S.Yamaguchi: "Irreversible conformational change of bacterio-opsin induced by binding of retinal during its reconstitution of bacterio-opsin, as studied by ^<13>C NMR"J.Biochem.. 127. 861-869 (2000)

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  • [文献書誌] S.Nakatsuji: "Novel photo-responsive organic spin systems : preparation and properties of norbornadienes and spiropyrans with TEMPO radical substituents"J.Chem.Soc.,Perkin Trans.. 2. 1969-1975 (2000)

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  • [文献書誌] J.Kimura: "Determination of N-H bond lengths of ^<15>N-labeled poly (L-alanines) by ^1H CRAMPS NMR"Macromolecules. 18. 6627-6629 (2000)

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  • [文献書誌] J.Bolze: "Small angle X-ray scattering and ^<31>P NMR studies on the phase behavior of phospholipid bilayered mixed micelles"Chem.Phys.Lett.. 329. 215-220 (2000)

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  • [文献書誌] Y.Kawase: "Alteration of conformation and dynamics of bacteriorhodopsin induced by protonation of Asp85 and deprotonation of Schiff base as studied by ^<13>C NMR"Biochemistry. 47. 14472-14480 (2000)

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  • [文献書誌] H.Saito: "Conformation and backbone dynamics of bacteriorhodopsin revealed by ^<13>C NMR"Biochim.Biophys.Acta. 1460. 39-48 (2000)

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  • [文献書誌] S.Kimura: "A ^<13>C NMR study on [3-^<13>C]-[1-^<13>C] Val labeled transmembrane peptides of bacteriorhodopsin in lipid bilayers : insertion, rigid-body motions at ambient temperature"Biopolymers. 58. 78-88 (2001)

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  • [文献書誌] K.Nishimura: "Natural abundance ^<13>C REDOR coupled to a singly ^<15>N-labeled nucleus : simulaneous determination of interatomic distances in crystalline ammonium [^<15>N] L-glutamate monohydrate"J.Mol.Struct.. 560. 29-38 (2001)

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  • [文献書誌] S.Yamaguchi: "Surface dynamics of Bacteriorhodopsin as revealed by ^<13>C NMR studies on [^<13>C] Ala-labeled protein : Determination of millisecond or microsecond motions in interhelical loops and C-terminal α-helix"J.Biochem. 129. 373-382 (2001)

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  • [文献書誌] S.Yamaguchi: "Cytoplasmic surfacee structure of bacteriorhodopsin consisting of interhelical loops and C-terminal a-helices modified by a variety of environmental factors as studied by ^<13>C NMR"Eur.J.Biochem.. (in press). (2001)

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  • [文献書誌] S.Kimura: "Characterization of α-helix structures in polypeptides, revealed by ^<13>C=O…H-^<15>N hydrogen bond lengths determined by ^<13>C REDOR NMR"J.Mol.Struct.. (in press). (2001)

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  • [文献書誌] S.Tuzi: "Location of a cation-binding site in the loop between helices F and G of bacteriorhodopsin as studied by ^<13>C NMR"Biophys.J.. 76. 1523-1531 (1999)

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  • [文献書誌] M.Kamihira: "Phenyl ring dynamics of enkephalin molecules and behavior of bound solvents in the crystalline states by ^2H NMR spectroscopy"J.Phys.Chem.B.. 103. 3356-3363 (1999)

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  • [文献書誌] M.Tanio: "Long-distance effects of site-directed mutations on backbone conformation in bacteriorhodopsin from solid state NMR of [1-^<13>C]Val-labeled proteins"Biophys.J.. 77. 431-442 (1999)

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  • [文献書誌] M.Tanio: "Conformational changes of bacteriorhodopsin along the proton-conduction chain as studied with ^<13>C NMR of [3-^<13>C]Ala-labeled protein : Arg^<82> may function as an information mediator"Biophys.J.. 77. 1577-1584 (1999)

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  • [文献書誌] K.Nishimura: "Analysis of dipolar dephasing pattern in I-S_n multispin system for obtaining the information of molecular packing and its application to crystalline N-acetyl-Pro-Gly-Phe by REDOR solid state NMR"J.Phys.Chem.B. 77. 431-442 (1999)

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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