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水素交換法によるタンパク質の中間構造状態の特性化

研究課題

研究課題/領域番号 61420050
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 生体物性学
研究機関北海道大学

研究代表者

須貝 新太郎  北海道大学, 理学部, 教授 (80000727)

研究分担者 桑島 邦博  北海道大学, 理学部, 助手 (70091444)
新田 勝利  北海道大学, 理学部, 講師 (80001858)
研究期間 (年度) 1986 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
23,500千円 (直接経費: 23,500千円)
1989年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1988年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1987年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1986年度: 18,000千円 (直接経費: 18,000千円)
キーワード折れたたみ中間体 / 構造のゆらぎ / H【double arrow】D交換 / 高速CD測定 / モルテングロビュ-ル / α-ラクトアルブミン / トリプトファン合成酵素 / スタフィロコッカルヌクレア-ゼ / モルテングビュ-ル / αーラクトアルブミン / リゾチーム / 中間変性状態 / ジスルフィド結合 / 牛αーラクトアルブミン / トリプトファン / D→H交換 / 三次構造のゆらぎ / 馬リゾチーム / Ca^<2+>結合 / 牛α-ラクトアルブミン / 熱変性(中間)状態 / 【Ca^(2+)】結合
研究概要

蛋白質の折れたたみ中間体のモルテングロビュ-ル状を確かめるため、主にH【double arrow】D交換法にて構造のゆらぎ度を調べ、天然状と比較する事を目的にした。その中間体が酸(A)側で安定に捕獲出来る牛のα-ラクトアルブミン(α-LA)の天然状では二つのTrpが表面近くにあって速く交換し、他の二つは分子内にあって、立体構造のゆらぎで表面に出て交換する事が解った。ヒト、モルモット及びヤギのα-LAを使い、且つ一次元、二次元の^1H-NMRの研究から、交換が保護されているTrpは、Trp26,60である事が明らかにされた。一方A状のα-LAでは紫外吸収で測った側鎖TrpのNHの交換は二つの相が存在し、しかしどちらも交換保護度は小であった。又赤外吸収スペクトルで測定出来た主鎖NHの交換もA状では保護度が小さく、且つ二相の存在で説明出来た。即ちA状では分子のゆらぎが大きく、主鎖、側鎖ともにたえず表面に露出出来、しかし分子表面露出度は全て残基が均一ではない事になる。さらにpHジャンプとH【double arrow】D交換を併用して、A状(折れたたみ中間体)で出来ている二次構造域はそのまま天然状で保存されている事も確認出来た。α-LAのCa^<2+>-結合サイトを残している馬、鳩のリゾチ-ム(LYZ)の変性中間体、可逆変性の詳細が調べられた。
大腸菌のTrp合成酵素β_2鎖の折れたたみに免疫活性中間体が知られていたので、又疎水蛍光色素から折れたたみモルテングロビュ-ル状中間体が仮定出来ていたので、高速CD法にてその詳細を調べた。結果は上記活性中間体はモルテングロビュ-ル状である事を確認した。
さらにスタフィロコッカル・ヌクレア-ゼの折れたたみをCD法、H【double arrow】D交換法にて調べたが、初期中間体の構造はむしろコイルに近く、折れたたみ中間体の構造もアミノ酸配列に敏感であると考えられた。
4年間の成果から、今後明らかにすべき多くの問題が提案出来た。

報告書

(5件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 1987 実績報告書
  • 1986 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] Kunihiro Kuwajima,Hidetoshi Yamaya,Sakae Miwa and Shintaro Sugai: "Rapid Formation of the Secondary Structure Framework in Protein Folding Studied by Stopped-flow Circular Dichroism" FEBS Letters. 221. 115-118 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsutoshi Nitta, Hideaki Tsuge,Keichi Shimazaki and Shintaro Sugai: "Calcium-Binding Lysozymes" Biological Chem.Hoppe Seyler. 369. 671-675 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kunihiro Kuwajima,Masahiro Mitani and Shintaro Sugai: "Characterization of the Critical State in Protein Folding Effects of Guanidine Hydrochloride and specific Ca^<2+> Binding on the Folding Kinetics of α-Lactalbumin" J.Mol.Biology. 206. 547-561 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsutoshi Nitta and Shintaro Sugai: "The Evolution of Lysozyme and α-Lactalbumin" Eur.J.Biochemistry. 182. 111-118 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Desmet,H.Van Dael,F.Van Cauwelaert,K.Nitta and S.Sugai: "Comparison of the Binding of Ca^<2+> and Mn^<2+> to Bovine α-Lactalbumin and Lysozyme" J.Inorganic Biochemistry. 37. 185-191 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.E.Goldberger,G.V.Semisotonov,B.Friguet,K.Kuwajima,O.B.Ptitsyn and S.Sugai: "An Early Immunoreactive Folding Intermediate of the Tryptophan Synthase β_2 subunit is a “Molten Globule"" FEBS Letter. inpress (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須貝新太郎: "生命現象と生化学(八木康一、石井信一編)" 北大図書刊行会, (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shintaro Sugai,Kunihiro Kuwajima and Katsutoshi Nitta: "Protein Structural Analysis,Folding and Design(ed.M.Hatano)" Japan Scientic Society Press Elsevier, 53-73 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kunihiro Kuwajima, Hidetoshi Yamaya, Sakae Miwa and Shintaro Sugai: "Rapid Formation of the Secondary Structure Framework in Protein Folding Studied by Stopped-flow Circular Dichroism" FEBS Letters. 221. 115-118 ((1987))

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsutoshi Nitta, Hideaki Tsuge, Keiichi Shimazaki and Shintaro Sugai: "Calcium-Binding Lysozymes" Biological Chemistry, Hoppe Seyler 369, 671-675 (1988).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kunihiro Kuwajima, Masahiro Mitani and Shintaro Sugai: "Characterization of the Critical State in Protein Folding: Effects of Guanidine Hydrochloride and Specific Ca^<2+> Binding on the Folding Kinetics of alpha-Lactalbumin" J.Molecular Biology 206, 247-561 (1989).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsutoshi Nitta and Shintaro Sugai: "The Evolution of Lysozyme and alpha-Lactalbumin" European J. Biochemistry 182, 111-118 (1989).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Desmet, H.Van Dael, F.Van Cauwelaert, K.Nitta and Shintaro Sugai: "Comparison of the Binding of Ca^<2+> and Mn^<2+> to Bovine alpha-Lactalbumin and Lysozyme" J. Inorganic Biochemistry 37, 185-191 (1989).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.E.Goldberger, G.V.Semisotonov, B.Friguet, K.Kuwajima, O.B.Ptitsyn and Shintaro Sugai: "An Early Immunireactive Folding Intermediate of the Tryptophan Synthase beta_2 Subunit is a "Molten Globule"" FEBS Letters (1990).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shintaro Sugai: "Seimei Gensho to Seikagaku (eds. K.Yagi and S.Ishii)" Hokkaido University Press (1988) Chap. 3.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shintaro Sugai, Kunihiro Kuwajims and Katsutoshi Nitta: "Protein Structural Analysis, Folding and Design (ed. M.Hatano)" Japan Scientic Society Press Elsevier (1990) p.53-73.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kuwajima,M.Jitani and S.Sugai: "Characterization of the Critical state in Protein Folding:Effects of Guanidine Hydrochloride and Specific Ca Binding on the Folding Kinetics of alpha-Lactalbumin" J.Molecular Biology. 206. 547-561 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Harushima and S.Sugai: "Hydrogen Exchange of the Tryptophan Residues in Bovine,Goat,Guinea Pig,and Human alpha-Lactalbumin" Biochemistry. 28. 8568-8576 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kuwajima: "The Molten Globule State as a Clue for Understanding Folding and Cooperativity of Globular Proteins" Proteins:Structure,Function and Genetics. 6. 87-103 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] J.Desmet,H.Van Dael,F.Van Cauwelaert,K.Nitta and S.Sugai: "Comparison of the Binding of Ca^<2+> and Mn^<2+> to Bovine Alpha-Lactalbumin and Lysozyme" J.Inorganic Biochemistry. 37. 185-191 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] M.E.Goldberger,G.V.Semisotonov,B.Friguet,K.Kuwajima,O.B.Ptitsyn and S.Sugai: "An Early Immunoreactive Folding Intermediate of the Tryptophan Synthase beta_2 subunit is a “Molten Globule"" FEBS Letters. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] E.A.Permyakov,V.M.Grischenko,L.P.Kalinichenko,N.Y.Oriov,K.Kuwajima and S.Sugai: "Calcium-regulated Interaction of Human alpha-Lactalbumin with Bee Venom.Melittin" Biophysical.Chemistry. 35. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sugai,K.Nitta and H.Tsuge: "Second Forum on Peptides (Colloque Inserum Vol.174)" John Libby,Eurotext,London Paris, 612 (1988)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sugai,K.Kuwajima and K.Nitta: "Protein Structural Analysis,Folding and Design(ed.M.Hatano)" Japan Scientic Society Press,Elsevier, 237 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiaro,Harushima;Kunihiro,Kuwajima;Shintaro,Sugai: Biopolymers. 27. 629-644 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Katsutoshi,Nitta;Hideaki,Tsuge;Shintaro,Sugai;Keiichi,Shimazaki: Biological Chemistry,Hoppe Seyler. 369. 671-675 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Kunihiro,Kuwajima;Atsushi,Sakuraoka;Syoichi.Fueki;Michio,Yoneyama;Shintaro,Sugai: Biochemistry. 27. 7419-7428 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Masamichi.Ikeguchi;Shintaro,Sugai: International Journal Peptide and Protein Research. 30. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Kunihiro,Kuwajima;Masahiro,Mitani;Shintaro,Sugai: Journal Molecular Biology. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Katsutoshi,Nitta;Shintaro,Sugai: European Journal Biochemistry. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 須貝新太郎: "生命現象と生化学 八木康一,石井信一 編" 北大図書刊行会, 24-44 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Kunihiro Kuwajima: FEBS Letters. 221. 115-118 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Katsutoshi Nitta: FEBS Letters. 223. 405-408 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiaki Harushima: Biopolymers. 27. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Kunihiro kuwajima: Int.J.Peptide & Protein Research. 27. 18-27 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Mitani: J.Biological Chemistry. 26. 8824-8829 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Masamichi Ikeguchi: J.Biochemistry(Tokyo). 99. 1191-1201 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Masaki Hamano: J.Biochemistry(Tokyo). 100. 1617-1622 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Masamichi Ikeguchi: Biochemistry. 25. 6965-6972 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiaki Harushima: Biopolymers.

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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