| 研究課題/領域番号 |
14580629
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造生物化学
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| 研究機関 | 姫路工業大学 |
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研究代表者 |
山口 悟 (2003) 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20347529)
斉藤 肇 (2002) 姫路工業大学, 理学研究科, 教授 (30100150)
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| 研究分担者 |
加茂 直樹 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (10001976)
辻 暁 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60227387)
山口 悟 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20347529)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
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| キーワード | 膜蛋白質 / バクテリオロドプシン / フォボロドプシン / ゆらぎ / ダイナミクス / 固体高分解能NMR / 固体NMR |
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| 研究概要 |
二次元結晶化とダイナミクス
二次元結晶を作らないbR変異体W12L、W80Lでは蛋白質-蛋白質、蛋白質-脂質間の相互作用が大きく変化していることがわかった。bR一分子当たりの脂質の数が大幅に増大し、膜貫通α-ヘリックスの揺らぎの周波数が10^2から10^4Hzに変化することがわかった。二次元結晶中では、その膜表面部位は50μs以下の比較的遅い揺らぎを持っていることがわかった。
bR安定性に対するGlu残基の寄与
bRの細胞膜外側に位置するGlu^9、Glu^<74>、Glu^<194>、Glu^<204>のミュータントを用いた実験からこれらがbRの二次構造の安定性に寄与していることがわかった。特にGlu^<194>、Glu^<204>はプロトン放出基であり、ポンプ機構と揺らぎの相関を示唆する結果が得られたことは興味深い。
ppRの構造と揺らぎ
大腸菌発現したppRを脂質二重膜に再構成させた試料の固体NMR測定からppRはbRの動的構造の描像によく一致していることがわかった。しかし、ループ部位の[3-^<13>C]Ala標識信号の消失がみられ単量体でこの部分はデカップル周波数との干渉領域(10^5Hz)ていどの揺らぎを持つことがわかった。さらにトランスデューサーと結合するこで揺らぎの周波数が一桁低下し、情報伝達への寄与が示唆された。
ppR-pHtrII(1-195)複合体形成による膜外部位の揺らぎの変化
pHtrII(1-195)は脂質二重膜中のみならず膜外部位にα-ヘリックス構造を持つことがわかった。このヘリックスはppRと複合体を形成すると揺らぎが上昇することが明らかになり、情報伝達への寄与が示唆された。
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