• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

物理化学的安定性が高度に向上した蛋白質分子間ジスルフィド架橋結晶の創製

研究課題

研究課題/領域番号 17510186
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物分子科学
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

黒木 良太  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (30391246)

研究分担者 玉田 太郎  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (50391248)
安達 基泰  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (60293958)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード結晶構造 / 分子間架橋 / T4リゾチーム / 水和構造
研究概要

結晶中に存在する蛋白質をそのまますべてつなぎ止める(架橋する)ことができれば、結晶場での更なる安定化効果によって、結晶の著しい安定化が期待できる。研究1年目に相当する昨年度は、T4リゾチームを題材として分子間架橋領域にシステイン残基を変異導入し、分子間架橋結晶を作成することに成功した。そして2年目に相当する平成18年度は、架橋結晶を用いて様々な溶媒環境での立体構造解析を実施し、次のような結果を得た。
1)架橋した変異体の立体構造決定:T4ファージリゾチーム(T4L)において分子間架橋構造を形成させた結晶を用いて、立体構造解析を実施した。その結果、導入したCys残基を介して分子間のジスルフィド結合の形成を電子密度として確認できた。
2)低イオン強度水溶液における構造解析:架橋結晶は、沈殿剤溶液から純水に移してもその外形を保っていた。そこで水中に保持した架橋結晶にX線を照射し、結晶に含まれるタンパク質の立体構造を解析した。架橋結晶中のタンパク質構造は、沈殿剤溶液中とほぼ同一であった。
3)有機溶媒中における立体構造解析:架橋結晶を低濃度の有機溶媒に移した場合もその結晶外形は変わらなかった。しかしながらX線を照射しても回折像は全く得られなかった。
4)様々なpHにおける立体構造解析:調製した架橋結晶を様々なpHの緩衝液に移し、その立体構造を解析した。pH4から10までの広い範囲で回折像が得られた。各pHで得た回折データから立体構造を解析したところ、驚くべきことにこれらの範囲ではアミノ酸側鎖に至るまで立体構造は極めて類似していた。タンパク質を架橋して結晶場に封じ込めることによって、タンパク質の総電荷に制限が発生している可能性がある。
この研究によって、様々な環境におけるタンパク質表面の水和状態を観測することに成功した。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] "Crystal Lattice Engineering" an approach to engineer protein crystal contacts by creating intermolecular symmetry : Crystallization and structure determination of a mutant human RNase 1 with a hydrophobic interface of leucines2007

    • 著者名/発表者名
      Yamada et al.
    • 雑誌名

      Protein Science (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crystal Lattice Engineering an approach to engineer protein crystal contacts by creating intermolecular symmetry : Crystallization and structure determination of a mutant human RNase 1 with a hydrophobic interface of leucines2007

    • 著者名/発表者名
      Yamada et al.
    • 雑誌名

      Protein Science (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 生体高分子の立体構造を精密に調べる2006

    • 著者名/発表者名
      黒木良太
    • 雑誌名

      月刊エネルギー 39

      ページ: 71-73

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Creation of the Intermolecular Disulfide Bonded Crystal to Observe Tertiary Structures in Different Solvent Conditions

    • 著者名/発表者名
      kuroki et al.
    • 雑誌名

      manuscript (in preparation)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tertiary Structure Analysis of Biomacromolecules

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kuroki
    • 雑誌名

      Energy 39(in Japanese)

      ページ: 71-73

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Creation of the Intermolecular Disulfide Bonded Crystal to Observe Tertiary Structures in Different Solvent Conditions

    • 著者名/発表者名
      Kuroki et al.
    • 雑誌名

      (manuscript in preparation)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] タンパク質の発現系(タンパク質科学イラストレーテッド(竹縄忠臣 編))2005

    • 著者名/発表者名
      本庄栄二郎, 黒木良太(分担)
    • 出版者
      羊土社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi