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生体関連分子の機能発現に対する溶媒効果の分子論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15076211
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関福岡大学

研究代表者

山口 敏男  福岡大学, 理学部, 教授 (70158111)

研究分担者 吉田 亨次  福岡大学, 理学部, 助教 (00309890)
李 相男  福岡大学, 理学部, 研究員 (40248472)
研究期間 (年度) 2003 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
58,700千円 (直接経費: 58,700千円)
2007年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
2006年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
2005年度: 12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2004年度: 16,300千円 (直接経費: 16,300千円)
2003年度: 17,800千円 (直接経費: 17,800千円)
キーワードタンパク質のフォールディング / 溶媒効果 / 疎水性-親水性バランス / アミロイド線維 / X線・中性子回折 / 溶媒クラスター / フルオロアルコール / β-ラクトグロブリン / アミロイド形成 / タンパク質 / X線・中性子散乱 / シミュレーション / アルコール-水混合溶液 / ジメチルスルホキシド-水混合溶液
研究概要

1.アルコール添加により形成されるβ-ラクトグロブリン(BLG)ゲルの構造とダイナミクスを中性子小角散乱および中性子スピンエコーによって研究した。エタノール濃度が20体積%まではBLGはモノマーで存在しているが、30体積%を超えると会合した。これは、BLGがα-ヘリックス-リッチ構造に変化するエタノール組成と一致した。また、TFEについても同様に、会合状態と二次構造変化の間でよい相関が得られた。エタノール、TFEのいずれの揚合もアルコール添加とともに、BLGの運動は急激に遅くなった。会合体のダイナミクスについても二次構造変化とよい相関があることを示した。
2・希薄BLGの水、エタノールー水、ならびにTFE-水各混合溶媒の非干渉性中性子散スペクトルを測定した。スペクトルは局所的な速いモードとび依存性を示す遅いモードに分離された。純水中より混合溶媒中では、二つのモードの緩和は遅く、平均自乗変位は小さいことが示された。の結果は混合溶媒中では、純水中に比べてBLGの取り得るコンフォメーションが制限されることを示しており、BLGの最安定構造に到達できず、その結果、ミスフォールドを生じるというアルコール変性についての一つの機構を提案した。
3.我々がデザインした人工タンパク質Amyloidgenesin-Met(以下AG-Met)について、蛍光タンパクGFPを融合させたAGMet-GFPを細胞内に導入し発現させたところ.蛍光顕微鏡観察で胞質中にドット状に会合したタンパク質がみられた.このものは、チオフラビンTで染色さることから、アミロイド様線維であることが分かった。しかし、顕著な細胞毒性が見られかったことから、このアミロイド繊維は,直接細胞死に関係のないことが示唆された。

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (24件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Structure and dynamic properties of liquids confined in MCM-41mesopores2007

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, T., Yoshida, K., Smimov, P., Takamuku, T., Kittaka, S.,Takahara, T., Kuroda, Y. & Bellissent-Funel. M.-C.
    • 雑誌名

      Eur.Phys.J.Special Topics 141

      ページ: 19-27

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Liquid structure of acetic acid-water and trifluoroacetic acid-water miχturesIstudied by large-angle X-ray scattering andNMR2007

    • 著者名/発表者名
      Takamuku, T., Kyoshoin, Y・, Noguchi, H. Kusano, S., Yamaguchi, T.
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 111

      ページ: 9270-9280

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Interlayer water molecules in vanadium pentoxide hydrate.LX.Anisotropictranclational diffusion leading to anisotropic ac conductivity2007

    • 著者名/発表者名
      Kittaka, S., Yamaguchi, T.Bellisssent-Funel M.-C.
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 127

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] モデル小ペプチドのアルコール誘起α-ヘリックス形成における溶媒環境の役割2007

    • 著者名/発表者名
      藤永丈晴、中村智、Krishtal Sergey, 吉田亨次、李相男、金澤健治、根本直、山口敏男、
    • 雑誌名

      福岡大学理学集報 37・1

      ページ: 23-31

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydration water in dynamics of a hydrated β-lactoblubulin2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K., Yamaguchi, T., Bellissent-Funel, M.-C. Longeville, S.
    • 雑誌名

      Eur.Phys.J.Special Topics 141

      ページ: 223-226

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydrogen bonding in methanol studied by infrared spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      Wu, X, ., Chen, Y., Yamaguchi, T.
    • 雑誌名

      J.Mol.Spectr. 246

      ページ: 187-191

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydration water in dynamics of a hydrated β-lactoblubulin2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K., Yamaguchi, T., Bellissent-Funel, M.-C.Longeville, S.
    • 雑誌名

      Eur. J. Phys. Special Topics 141

      ページ: 19-27

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Enthalpy and interfacial free energy changes of water capillary condensed in mesoporous silica, MCM-41 and SBA-152006

    • 著者名/発表者名
      Kittaka, S., Ishimaru, S., Kuranishi, M., Matsuda T., Yamaguchi, T
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics 8

      ページ: 3223-3231

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermal properties and mixing state of ethylene glycol-water binary solutions by calorimetry, large-angle X-ray scattering, and small-angle neutron scattering2006

    • 著者名/発表者名
      Matsugami, M., Takamuku, T., Otomo T., Yamaguchi, T.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A 110(25)

      ページ: 12372-12379

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Amyloid formation and cytotoxicity of a de novo designed protein, amyloidgenesin, and its analogs2006

    • 著者名/発表者名
      Okada, T., Lee, S., Yoshida, K., Yamaguchi, T., Nakashima, M., Takahashi, M.
    • 雑誌名

      Peptide Science

      ページ: 217-220

    • NAID

      10017675682

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ^<17>O NMR relaxation study of dynamics of water molecules in aqueous mixtures of methanol, ethanol, and 1-propanol over a temperature range of 283-403 K2006

    • 著者名/発表者名
      K, Yoshida, K., Kitajo, A., Yamaguchi, T.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids 125

      ページ: 158-163

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mode of Interaction of amphiphilic α-helical peptide with phosphatidylcholines at the air-water interface2006

    • 著者名/発表者名
      Nakahara, H., Nakamura, S., Hiranita, T., Kawasaki, H., Lee, S., Sugihara, G., Shibata.O.
    • 雑誌名

      Langmuir 22(3)

      ページ: 1182-1192

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray diffraction studies on methanol-water, ethanol-water, and 2-propanol-water mixtures at low temperatures.2005

    • 著者名/発表者名
      T.Takamuku, T., Saisho, K., Nozawa, S., Yamaguchi, T.
    • 雑誌名

      J.Mol.Liq. 119(1-3)

      ページ: 133-146

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Neutron diffraction study on microinhomogeneities in ethanol-water mixtures2005

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, T., Takamuku, T., Soper, A.K
    • 雑誌名

      J.Neutron Res. 13(1-3)

      ページ: 129-133

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and dynamics of halogenoethanol-water mixtures studied by large-angle x-ray scattering, small-angle neutron scattering, and NMR relaxation2005

    • 著者名/発表者名
      Takamuku, T., Kumai, T., Yoshida, K., Otomo, T., Yamaguchi, T.
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 109(34)

      ページ: 7667-7676

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Neutron scattering study on dynamics of water molecules in MCM-41.2. Determination of translational diffusion coefficient.2005

    • 著者名/発表者名
      Takahara, S., Sumiyama, N., Kittaka, S., Yamaguchi, T., Bellissent-Funel, M.-C.
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 109(22)

      ページ: 11231-11239

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Replica-exchange molecular dynamics simulation of small peptide in water and in ethanol.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K., Yamaguchi, T., Okamoto, Y.
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett 412

      ページ: 280-284

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 水と生体分子が織り成す生命現象:たんぱく質と中性子散乱2005

    • 著者名/発表者名
      山口敏男, 片岡幹雄
    • 雑誌名

      現代化学 6月号

      ページ: 55-59

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure of 1-propanol-water mixtures investigated by large-angle x-ray scattering technique2004

    • 著者名/発表者名
      Takamuku.T., Maruyama, H., Watanabe, K., Yamaguchi, T
    • 雑誌名

      J.Solution Chem. 33

      ページ: 641-660

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Liquid structure of 1-propanol by molecular dynamics simulation and x-ray scattering2004

    • 著者名/発表者名
      Akiyama, I., Ogawa, M., Takase, K., Takamuku, T., Yamaguchi, T., Ohtori, N.
    • 雑誌名

      J.Solution Chem. 33

      ページ: 797-809

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure of aqueous gallium (III) bromide solutions over a temperature range 80-333 K by Raman spectroscopy, x-absorption fine structure, and x-ray diffraction2004

    • 著者名/発表者名
      Smirnov, P., Wakita, H., Nomura, M., Yamaguchi, T.
    • 雑誌名

      J.Solution Chem. 33

      ページ: 903-922

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Cluster structure in helix-promoting hexafluoro- iso- propanol - water mixtures2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K., Yamaguchi, T., Bowron, D., Finney, J.
    • 雑誌名

      J.Neutron Res. 12

      ページ: 305-309

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Organotin (IV) complexes of polyhydroxyalkyl carboxylic acids and some related ligands2004

    • 著者名/発表者名
      Szorcsik, A., Lagy, L., Gyurcsik, B., Vanko, G., Kramer, R., Vertes, A., Yamaguchi, T., Yoshida, K.
    • 雑誌名

      J.Radioanal.Nucl.Chem.. 260

      ページ: 459-469

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Acoustic phonon dynamics in liquid CCl_42004

    • 著者名/発表者名
      Kamiyama, T., Hosokawa, S., Baron, A.Q.R., Tsutsui, S., Yoshida, K., Pilgrim, W.C., Kiyanagi, Y., Yamaguchi, T.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73

      ページ: 1615-1618

    • NAID

      110001954861

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] On the Role of Solvent Environment in Alcohol-induced a-Helix Formation of Model Peptides2007

    • 著者名/発表者名
      T.Yamaguchi, T.Fujinaga, S.Nakamura, S.Krishtal, K.Yoshida, S.Lee, K.Kanazawa, T.Nemoto,
    • 学会等名
      30th International Conference on Solution CHemistry
    • 発表場所
      Perth,Australia
    • 年月日
      2007-07-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] Artificial pulmonary surfactants

    • 発明者名
      Lee, S., Yukitake K, Nakamura, Y
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshida, K., Yamaguchi, T., Adachi, T., Otomo, T., Matsuo, D., Takamuku, T., Nishi, N.: "Structure and dynamics of hexafluoroisopropanol-water mixtures by x-ray diffraction, small-angle neutron scattering, NMR spectroscopy, and mass spectroscopy"J.Chem.Phys.. 119. 6132-6142 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takamuku, T., Matsuo, D., Tabata, M., Yamaguchi, T., Nishi, N.: "Structure of aqueous mixtures of N,N- dimethylacetamide studied by infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and mass spectroscopy."J.Phys.Chem.. 107. 6070-6078 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takamuku, T., Nakamizo, A., Tabata, M., Yoshida, K., Yamaguchi, T., Otomo, T.: "Large-angle x-ray scattering, small-angle neutron scattering, and NMR relaxation studies on mixing states of 1,4-dioxane-water, 1,3-dioxane-water, and tetrahydrofuran-water mixtures"J.Mol.Liq.. 103-104. 143-159 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 丸山浩和, 高椋利幸, 山口敏男, 橘高茂治, 高原周一: "X線回折法によるMCM-41細孔中に閉じ込められたメタノールの構造解析(2003)X線分析の進歩"X線分析の進歩. 34. 227-239 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ellerby, H.M, Lee, S., Ellerby, L.M., Chen, S., Kiyota, T., del Rio, G., Sugihara, G., Sun, Y., Bredesen, D.E., Arap, W., Pasqualini, R.: "An artificially designed pore-forming protein with anti-tumor effects"J.Biol.Chem.. 278. 35311-35316 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Furuya, T., Kiyota, T., Lee, S., Inoue, T., Sugihara, G., Logvinova, A., Goldsmith, P., Ellerby, H.M.: "Nanotubules formed by highly hydrophobic amphiphilic alpha-helical peptides and natural phospholipids"Biophys.J.. 84. 1950-1959 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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