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無酸素条件下における新規結晶化法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18657036
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 構造生物化学
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

千田 俊哉  独立行政法人産業技術総合研究所, 生物情報解析研究センター, 主任研究員 (30272868)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード結晶成長 / 無酸素条件 / 結晶化 / 酸化還元 / フェレドキシン / フェレドキシン還元酵素
研究概要

これまでの実験から、無酸素条件下の結晶化では、サンプル状態の的確な把握が重要であることが明らかになった。特に酸化還元に関与するタンパク質の場合、酸化還元状態の違いが結晶化に大きな影響を与える。そこで無酸素チャンバー内で分光測定が簡便に行えるようなシズテムが必要なため、チャンバー内でのUV-vis吸収スペクトルの測定結果をチャンバー外のPCに転送可能なシステムを構築した。無酸素条件下で作成した結晶を外部に持ち出す際には、ガラス製のディプレッショングラスに真空グリース(Apiezon社製)を用いて封をすることで、長期間(1週間以上)安全に持ち出せることがわかった。この方式を用いればチャンバー外部の顕微鏡等で色、形状等の詳しい観察が容易になる。ガラスの材質を変更すれば、無酸素状態を保ったまま結晶の分光測定を可能にするセルを作成する事ができると考えられた。今年度はフェレドキシン-フェレドキシン還元酵素系以外への応用として、鉄硫黄クラスターを含むtRNA修飾酵素(SAM)を用いて、無酸素条件下で鉄硫黄クラズター再構成、結晶化を試み、これらを成功させた。これに加え、D-アスパラギン酸酸化酵素(DDO)の結晶化を嫌気条件下で行い、結晶を得る事に成功した。対照実験として行った酸素存在下での結晶化と比較したところ、嫌気条件下での結晶化のほうが再現性よく結晶が得られる事が判明した。これは、タンパク質に対する酸化ストレズの低下が主たる原因と考えられるが、詳しくは更に分析を進める必要がある。更に、無酸素条件下で得たDDOの結晶を用いて結晶構造決定に成功した。いくつかの反応中間体結晶も無酸素条件下で作成し構造決定した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analysis of the electron-transfer complex of Rieske-type [2Fe-2S] ferredoxin and NADH-dependent ferredoxin reductase derived from Acidovorax sp.strain KKS1022007

    • 著者名/発表者名
      M.Senda
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr.Section F F63

      ページ: 520-523

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular mechanism of the redox-dependent interaction between NADH-dependent ferredoxin reductase and Rieske-type [2Fe-2S] ferredoxin2007

    • 著者名/発表者名
      M.Senda
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol 373

      ページ: 382-400

    • NAID

      10024334724

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of the radical SAM enzyme catalyzing tricyclic modified base formation in tRNA2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Suzuki
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol 372

      ページ: 1204-1214

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analysis of the reduced Rieske-type [2Fe-2S] ferredoxin derived from Pseudomonas sp. strain KKS102.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Senda, S.Kishigami, S.Kimura, T.Senda
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica section F 63

      ページ: 311-314

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analysis of the Rieske-type [2Fe-2S] ferredoxin component of biphenyl dioxygenase from Pseudomonas sp. Strain KKS102.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Senda, S.Kumura, S.Kishigami, T.Senda
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica section F 62

      ページ: 590-592

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary crsytallographic analysis of a haloalkane dehalogenase, DbjA, from Bradyrhizobium japonicum USDA110.2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, R.Natsume, M.Tsuda, J.Damborsky, Y.Nagata, T.Senda
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica section F 63

      ページ: 294-296

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] フェレドキシン還元酵素とフェレドキシンの複合体構造と酸化還元依存的親和性調節機構の解明2007

    • 著者名/発表者名
      千田 美紀
    • 学会等名
      特定領域研究「生体高分子」第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      大阪千里ライフサイエンスセンター
    • 年月日
      2007-12-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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