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ゾル・ゲル包括法によるタンパク質分子の構造・機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 12878125
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生物物理学
研究機関自治医科大学

研究代表者

柴山 修哉  自治医科大学, 医学部, 講師 (20196439)

研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2002年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2001年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードゾル・ゲル / ミオグロビン / 酸素平衡曲線 / シトクロムC / フォールディング / ヘモグロビン / ゾル・ゲル法 / 2状態モデル / タンパク質のフォールディング / 多孔性ゲル
研究概要

1.ミオグロビンのコンホメーションの固定:ミオグロビンの脱酸素状態と一酸化炭素結合状態をウエットなゾル・ゲル中に固定し,これら二つのコンホメーションの違いを酸素平衡機能の観点から調べた.一酸化炭素結合状態で固定されたミオグロビンは,ほぼ均一な酸素平衡曲線を示し,その酸素親和性(0.2mmHg)は溶液のミオグロビンの親和性(0.5mmHg)より約2倍高かった.一方,脱酸素状態で固定されたミオグロビンの酸素平衡曲線は不均一性を示し,酸素親和性の大幅に異なる3成分(0.19,0.9,44mmHgの3成分)の和で記述できることが分かった.これらの結果は,ミオグロビンの各状態中に存在するコンホメーションの分布を室温のゾル・ゲルで凍結できることを示しており,一見単純にみえる溶液中ミオグロビンの酸素平衡特性は,リガンド結合に伴うコンホメーション分布の再編から生まれることを示唆している.
2.ゾル・ゲル中シトクロムcのrefolding:薄いフイルム状のゾル・ゲルに閉じこめたネイティブ状態のシトクロムcがpH1.5で酸変性する過程と,pH4.5で再び折れ畳まれる過程をヘムの光吸収スペクトル変化で追跡した.ゾル・ゲル中シトクロムcのrefolding過程は,通常の溶液中のそれと比較して数桁から10桁のオーダーで減速することが示された.特に,重合度を高くしたゾル・ゲル中ではrefoldingの中間体(いわゆるモルテングロビュール状態)を室温で長時間(数時間)捕捉することができた.
3.ゾル・ゲル固定法で見つかった"酸素親和性の高いT状態ヘモグロビン"のX線構造解析を意図して,いくつかの結晶試料について構造の精密化を行っている.現在のところ,まだ目的の構造は得られていない.

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] Naoya Shibayama: "Crystal Structure of Horse Carbonmonoxyhemoglobin-Bezafibrate Complex at 1.55-Å Resolution"Journal of Biological Chemistry. 277. 38791-38796 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Naoya Shibayama: "Oxygen Equilibrium Properties of Myoglobin Locked in the Liganded and Unliganded Conformations"Journal of the American Chemical Society. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kyung-Mook Yun: "The contribution of the asymmetric α1β1 half-oxygenated intermediate to human hemoglobin cooperativity"Journal of Biological Chemistry. 277. 1878-1883 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Naoya Shibayama: "Direct observation of two distinct affinity conformations in the Tstate human deoxyhemoglobin"FEBS Letters. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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