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時間分解赤外分光法を用いた膜蛋白質フォールディング機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22870034
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 生物物理学
研究機関分子科学研究所

研究代表者

木村 哲就  分子科学研究所, 助教 (70506906)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
3,146千円 (直接経費: 2,420千円、間接経費: 726千円)
2011年度: 1,508千円 (直接経費: 1,160千円、間接経費: 348千円)
2010年度: 1,638千円 (直接経費: 1,260千円、間接経費: 378千円)
キーワードフォールディング / 膜蛋白質 / βバレル構造 / 時間分解測定
研究概要

本申請研究は、光開裂・解離性分子をβバレル膜蛋白質OmpAに修飾することで蛋白質構造に大きな摂動を加え、それによって引き起こされた変性状態からのフォールディングを生理的条件に近い温度・pH・塩濃度環境下において追跡することを目的とした。そこで、まずOmpAのβバレル構造ドメインの遺伝子配列をpETベクターに組み込んだプラスミドを作成し、そのプラスミドを形質転換した大腸菌を用いることによって発現を試みた。OmpAのβバレルドメインの発現をSDS-PAGEによって確認した。さらに簡便な精製を目的としてHisタグをC末端側に導入したプラスミドを作成すると同時に、システイン残基を導入した変異体の作製も行った。今後、光解離性分子によるOmpAの修飾を行い、構造を詳細に検討する予定である。一方、フォールディング反応に伴う膜蛋白質の構造変化に関する詳細な情報を得るためには、時間分解赤外差スペクトル分光測定を駆使する予定である。さらには、フォールディングキネティクスの解析には、得られた一連の赤外差スペクトルに対してSVD解析とグローバルフィッティング法を用いて、中間体の構造も含めて検討する必要がある。そこで、αヘリックスから構成される膜蛋白質pHRに関して、その光反応サイクルを実時間観察し、詳細な解析を行うことによって、膜蛋白質構造において起こる変化を追跡することを試みた。その結果、溶媒から隔離されたヘリックスの構造変化が光反応サイクルの後期に起こることがわかった。この予備実験により、よりドラスティックな構造変化であるフォールディング反応を時間分解赤外差スペクトル分光測定によってとらえることができると期待される。

報告書

(1件)
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Time-resolved small-angle X-ray scattering study of the folding dynamics of barnase.2011

    • 著者名/発表者名
      Konuma T., Kimura T., Matsumoto S., et al.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology

      巻: 405 ページ: 1284-1294

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Conformational changes chloride-ion pumping during the pharaonis halorhodopsin photocycle studied by time-resolved FTIR difference spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Tetsunari Kimura, Hideki Kandori, Yuji Furutani
    • 学会等名
      241^<st> ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      アナハイム会議場(米国)
    • 年月日
      2011-03-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 時間分解FTIR差スペクトル計測によるファラオニスハロロドプシンの陰イオン輸送過程での構造変化解析2010

    • 著者名/発表者名
      木村哲就、神取秀樹、古谷祐詞
    • 学会等名
      第36回生体エネルギー研究会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-11-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] In vitro protein folding dynamics in the microsecond-to-millisecond timescale2010

    • 著者名/発表者名
      Tetsunari Kimura
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2010-09-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光エネルギー移動キネティクス測定による蛋白質のフォールディング機構の解明2010

    • 著者名/発表者名
      Tetsunari Kimura
    • 学会等名
      第37回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      山口大学(山口県)
    • 年月日
      2010-06-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Conformational changes chloride-ion pumping during the pharaonis halorhodopsin photocycle studied by time-resolved FTIR difference spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Tetsunari Kimura, Hideki Kandori, Yuji Furutani
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-27   更新日: 2016-04-21  

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