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蛋白質の階層的な折り畳み運動の実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15370044
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 構造生物化学
研究機関大阪大学

研究代表者

高橋 聡  大阪大学, 蛋白質研究所, 助教授 (30283641)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
11,200千円 (直接経費: 11,200千円)
2005年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2004年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2003年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワード蛋白質折り畳み / 時間分解観察 / X線小角散乱法 / 赤外分光法 / 高速混合セル / 蛍光分光法 / 共鳴ラマン分光法 / コイルグロビュール転移 / CD分光法 / X線小角散乱 / モネリン / βシート / FTIR / 混合装置 / アポミオグロビン / 蛋白質の折り畳み / 高速過程 / シトクロムc / 側鎖
研究概要

本研究では、蛋白質の階層的な折り畳み運動を高い時間分解能で分光学的あるいはX線散乱法を用いて観察することを目的とした。これまでの研究によりよって得られた成果のうち、最終年度の平成17年度分の成果だけをまとめると、1)フェムト秒レーザー加工技術を用いて微細な流路を工作し、10マイクロ秒の混合時間をもっ溶液混合装置を開発した。この装置を用いることで、蛋白質の折り畳みの初期凝集過程を追跡することが可能になった。2)開発した溶液混合装置を用いて、シトクロムcの初期凝集過程についての蛍光および共鳴ラマン散乱法による実時間測定を行なった。この実験により、シトクロムcがある程度の特異的な構造を作りながら収縮することが実証された。3)ヘムオキシゲザーゼというアミノ酸残基数が200を超える蛋白質の折り畳み過程を、時分割X線小角散乱、および、円二色性分光法により観察した。得られた結果は、高分子に一般的に期待されるコイル・グロビュール転移により、蛋白質の凝集が説明できることを示唆している。本研究結果は、」.Mo1.Biol.誌に受理された。4)時分割赤外分光法による一本鎖モネリンの折り畳み過程の観察。一本鎖モネリンについて、時分割赤外分光法による観察を行なった。得られた結果は、折り畳み初期の状態で、緩んだβシート構造ができていることを示している。5)リボヌクレアーゼAの折り畳み初期状態の構造特性を、時分割X線小角散乱、および、蛍光観察により調べた。得られた結果は、」.Mo1.Biol.誌に受理された。以上のように、本研究計画により数々の成果を挙げることができた。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Time-resolved small-angle X-ray scattering investigation of the folding dynamics of heme oxygenase : implication of the scaling relationship for the submillisecond intermediates of protein folding2006

    • 著者名/発表者名
      Uzawa, T.
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol. 357

      ページ: 997-1008

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Time-resolved small-angle X-ray scattering investigation of the folding dynamics of heme oxygenase : implication of the scaling, relationship for the submillisecond intermediates of protein folding2006

    • 著者名/発表者名
      Uzawa, T.
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol. 357

      ページ: 997-1008

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Time-Resolved Small Angle X-ray Scattering Investigation on the Folding Dynamics of Heme Oxygenase : Implication of the Scaling Relationship for the Submillisecond Intermediates of Protein Folding.2006

    • 著者名/発表者名
      Takanori Uzawa
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 357

      ページ: 997-1008

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Specific collapse followed by slow hydrogen-bond formation of beta-sheet in the folding of single-chain monellin.2005

    • 著者名/発表者名
      Kimura, T
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Aca. Sci. USA. 102

      ページ: 2748-2753

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Specifically collapsed intermediate in the eraly stage of the folding of rebonuclease A2005

    • 著者名/発表者名
      Kinura, T
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol. 350

      ページ: 349-362

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A bsence of a detectable intermediate in the compound I formation of horseradish peroxidase at ambient temperature2005

    • 著者名/発表者名
      Shintaku, M.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 280

      ページ: 40934-40938

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Specific collapse followed by slow hydrogen-bond formation of beta-sheet in the folding of single-chain monellin.2005

    • 著者名/発表者名
      Kimura, T.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 102

      ページ: 2748-2753

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Specifically collapsed intermediate in the early stage of the folding of ribonuclease A2005

    • 著者名/発表者名
      Kimura, T.
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol. 350

      ページ: 349-362

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Absence of a detectable intermediate in the compound I formation of horseradish peroxidase at ambient. temperature2005

    • 著者名/発表者名
      Shintaku, M.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 40934-40938

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Absence of a detectable intermediate in the compound I formation of horseradish peroxidase at ambient temperature.2005

    • 著者名/発表者名
      Masato Shintaku
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 280

      ページ: 40934-40934

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Specifically collapsed intermediate in the early stage of the folding of ribonuclease A.2005

    • 著者名/発表者名
      Tetsunari Kimura
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 350

      ページ: 349-362

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Specific collapse followed by slow hydrogen-bond formation of beta-sheet in the folding of single-chain monellin.2005

    • 著者名/発表者名
      Tetsunari Kimura
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 102

      ページ: 2748-2753

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Stereospecific amyloid fibril formation of a peptide fragment of β2-microglobulin.2005

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Wadai
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 157-164

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] NMR characterization of refolding of β2-microglobulin trapped by prolyl cis-trans isomerization.2005

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kameda
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 348

      ページ: 383-397

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Seeding-dependent propagation versus maturation of amyloid fibril conformation.2005

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 352

      ページ: 952-960

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Specific collapse followed by slow hydrogen-bond formation of β-sheet in the folding of single-chain monellin.2005

    • 著者名/発表者名
      Tetsunari, Kimura et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102

      ページ: 2748-2753

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Stereospecific amyloid-like fibril formation by a peptide fragment of β2-microglobulin.2005

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa, Wadai et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 157-164

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Collapse and search dynamics of apomyoglobin folding revealed by submillisecond observations of alpha-helical content and compactness.2004

    • 著者名/発表者名
      Uzawa, T.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101

      ページ: 1171-1176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dioxygen reduction by bo-type quinol oxidase from Escherichia coli studied by submillisecond-resolved freeze-quench EPR spectroscopy.2004

    • 著者名/発表者名
      Matsuura, K.
    • 雑誌名

      Biochemistry 43

      ページ: 2288-2296

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Collapse and search dynamics of apomyoglobin folding revealed by submillisecond observations of alpha-helical content and compactness.2004

    • 著者名/発表者名
      Uzawa, T.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 101

      ページ: 1171-1176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dioxygen reduction by bo-type quinol oxidase from Escherichia coli studied by submillisecond-resolved freeze-quench EPR spectroscopy.2004

    • 著者名/発表者名
      Matsuura, K..
    • 雑誌名

      Biochemistry. 43

      ページ: 2288-2296

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] NO reduction by nitric-oxide reductase from denitrifying bacterium Pseudomonas aeruginosa: characterization of reaction intermediates that appear in the single tumover cycle.2004

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki, Kumita et al.
    • 雑誌名

      J Biol Chem. 279

      ページ: 55247-55254

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Steric effects of isoleucine 107 on heme reorientation reaction in human myoglobin.2004

    • 著者名/発表者名
      Haruto, Ishikawa et al.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 324

      ページ: 1095-1100

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural and functional characterization of "laboratory evolved" cytochrome P450cam mutants showing enhanced naphthalene oxygenation activity.2004

    • 著者名/発表者名
      Koji, Matsuura et al.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 323

      ページ: 1209-1215

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct observation of Aβ amyloid fibril growth and inhibition2004

    • 著者名/発表者名
      Tadato, Ban et al.
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol. 344

      ページ: 757-767

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Uzawa, T., Takahashi, S., et al.: "Collapse and search dynamics of apomyoglobin folding revealed by submillisecond observations of α-helical content and compactness"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 101・5. 1171-1176 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuura, K., Takahashi, S.et al.: "Dioxygen Reduction by bo-Type Quinol Oxidase from Escherichia coli Studied by Submilli second-Resolved Freeze-Quench EPR Spectroscopy"Biochemistry. 43・8. 2288-2296 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka, M., Takahashi, S.et al.: "Activation of Hydrogen Peroxide in Horseradish Peroxidase Occurs within 〜300 μs Observed by a New Freeze-Quench Device"Biophysical Journal. 84・3. 1998-2004 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Egawa T., Takahashi, S.et al.: "Kinetic and spectroscopic characterization of a hydroperoxy compound in the reaction of native myoglobin with hydrogen peroxide"J.Biol.Chem.. 278・43. 41597-41606 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋聡: "X線小角散乱を使った蛋白質の折りたたみ運動のリアルタイム観察"蛋白質核酸酵素. 49・2. 135-140 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋 聡: "サブミリ秒分割X線小角散乱法の開発と蛋白質の折り畳み過程の研究"放射光(日本放射光学会誌). 17・3(予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋 聡: "顕微赤外分光法と高速混合装置を使った蛋白質の折り畳み過程の研究 「顕微赤外分光法」第4章2節(211-224ページ)"アイピーシー社 (編集 西岡利勝, 寺前紀夫). 14 (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: 2016-04-21  

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