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新しい一分子計測法による蛋白質の折り畳みダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 16041228
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) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
12,300千円 (直接経費: 12,300千円)
2005年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
2004年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワード蛋白質折り畳み / 一分子観察 / シトクロムc / 溶液混合装置 / 構造変化 / 蛍光観察
研究概要

蛋白質の折り畳みダイナミクスを一分子レベルで観察する新しい手法を開発し、シトクロムcなどの折り畳み過程を解析することが本研究の目的である。本年度は、実験装置の開発とデータ取得条件の最適化を検討した。
1)一分子蛍光観測用光学システムの開発:一分子観測のためのシステムとして、レーザーとイメージインテンシファイアー、CCDカメラによる系を構築した。また、レーザー光を変調することでデータに時間マーカーを入れるためのEO変調素子を導入した。以上の開発により、一分子の蛍光トレースを観測することが可能になった。2)一分子の蛍光観察のための「さや流セル」の開発:一分子レベルの試料を扱うためには、フローセル内面に試料が吸着を起こさずに、一定流速で流れることが必要だった。そのために、セルの中心部分にのみ試料を流すためのさや流セルを開発した。今年度は、ベイバイオサイエンス社(神戸)に依頼し、セルソーターに使われるさや流セルを、特別に我々の実験目的に合うようにデザインした。このセルを用いることで、試料の吸着などの問題をある程度回避できるようになった。3)平衡条件下における折り畳み過程の一分子観測:蛍光ラベルしたシトクロムcを用いて、平衡条件下で折り畳み転移の観察を行った。得られた一分子の蛍光トレースは、様々な強度の間を比較的ゆっくりと行き来した。蛍光強度の頻度分布を計算したところ、集団変性観察から推定されたN、I、U状態に対応する三つのピークが確認された。ピーク分布のグアニジン濃度依存性も、分子集団観察の結果と一致した。従って、今回観察された蛍光強度トレースは、ラベル化試料の特性を正しく反映すると推論できた。以上のように、本研究を行うことで、我々は一分子の蛍光観察にはじめて成功したと考えている。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (13件)

  • [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] 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] No reduction by nitric-oxide reductase from denitrifying bacterium Pseudomonas aeruginosa: characterization of reaction intermediates that appear in the single turnover 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

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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