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2次元二量子遷移パルスESR法の開発とタンパク構造揺らぎの研究

公募研究

研究領域膜超分子モーターの革新的ナノサイエンス
研究課題/領域番号 21023004
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東北大学

研究代表者

大庭 裕範  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10176985)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2010年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2009年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード二量子コヒーレンス / パルスESR / 距離測定 / スピンラベル / フラーレン / トロポニン
研究概要

タンパクなどの巨大分子系の構造解析法として、X線結晶解析を始め様々な方法があるが、ESRによる距離測定は精度が高いのみでなく、構造のばらつきによる距離の分布も得ることができる、優れた方法である.この方法は、タンパクの場合、特定の部位をニトロキシドラジカルでラベルし(SDSL法)、スピン間距離を双極子相互作用から測定する.特にパルスニ量子遷移法はこの相互作用を選択的に測定できる利点を持ち、さらに、2次元化によって距離分布とラジカル配向との相関を求めることができ、タンパクの構造揺らぎの異方性に関する知見を得ることが可能になる.本研究はこの手法の感度の向上および2次元法への拡張を目的とする.
22年度実績は、以下のとおりである.1)分子構造の分布を考慮した双極子スペクトルのシミュレーションプログラムを完成し、実測スペクトルとの比較を可能にした.2)DQC2次元スペクトルの処理において、特にラジカル間距離の小さい場合のスペクトル歪み除去法を検討し、既存のプログラムに組み込んだ.3)トロポニンのTnCとTnIの2量体について、TnCのA,B,C,D4箇のヘリックスとTnCN末端近傍間にスピンラベルを行い、その距離を測定した.距離分布の解析より、Ca^<2+>イオン付加によりB、Cヘリックスの位置が1nm程度変化することを観測した.さらに、この位置変化について、TnCのリン酸化の影響を検討し、リン酸化によって位置変化量が減少することを見出した.これは、リン酸化がCaイオンとの平衡に影響し、トロポニンの筋収縮制御機能を制御するメカニズムを説明するものである.

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Q factor Determination of Quality Factor for Highly Over-coupled EPR Resonators2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohba
    • 雑誌名

      Applied Magnetic Resonance

      巻: 37 ページ: 781-794

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structural Analysis of Cardiac Troponin C-Tropnin I Complex by Double Quantum Coherence EPR2010

    • 著者名/発表者名
      大庭裕範
    • 学会等名
      Asia-Pacific EPR/ESR Symposium
    • 発表場所
      Jeju (Korea)
    • 年月日
      2010-10-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Structural Analysis of Phosphorylated Cardiac Troponin C-Troponin I Complex by Pulsed ESR2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohba
    • 学会等名
      第48回生物物理学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 2量子コヒーレンス法を用いたトロポニン複合体の構造解析2009

    • 著者名/発表者名
      阿部淳, 他
    • 学会等名
      第48回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      神戸大学(神戸)
    • 年月日
      2009-11-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 過結合EPR共振器のQ値の決定法2009

    • 著者名/発表者名
      大庭裕範, 他
    • 学会等名
      第48回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      神戸大学(神戸)
    • 年月日
      2009-11-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structural Analysis of Troponin in Regulation of Muscle Contraction by Double Quantum Coherehce ESR2009

    • 著者名/発表者名
      阿部淳, 他
    • 学会等名
      第47回生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島文理大学(徳島)
    • 年月日
      2009-10-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] トロポニンタンパク質の構造解析:パルスESR法2009

    • 著者名/発表者名
      阿部淳, 他
    • 学会等名
      化学系学協会連合東北地方大会
    • 発表場所
      日本大学(郡山)
    • 年月日
      2009-09-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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