蛋白質高次構造の新しい解析法の開発

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06276102
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 相本 三郎 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (80029967)
• 研究分担者: 白川 昌宏 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス科, 助教授 (00202119) ; 加藤 晃一 東京大学, 薬学部, 助手 (20211849) ; 藤原 敏道 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (20242381) ; 小野 晶 東京都立大学, 理学部, 助教授 (10183253) ; 月原 富武 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00032277)
• キーワード: 蛋白質 / 高次構造 / 解析法 / 蛋白質・核酸相互作用 / NMR / 固体NMR / 化学合成 / X線結晶構造解析

研究概要

藤原は、13Cで完全標識した生体分子について、固体NMRで、二面角と距離を決める多次元NMR測定法を開発した。アミノ酸と核酸に適用したところ、二面角の精度は約5度、C-C距離は0.05nmであった。白川は、カイコMBF1コアドメイン、大腸菌ArcBのリン酸基転移ドメイン、11ファージCro蛋白質ジスフィド架橋変異体、ヒト遺伝子修復因子XPAの損傷DNA結合ドメインの立体構造の決定を行った。加藤は、NMR情報に基づいて,マウス免疫グロブリンG分子上のFcレセプター結合部位を同定し,Fcレセプター結合部位の高次構造の構築に糖鎖の存在が必要であることを示した。また,NMR解析のために,この糖鎖を安定同位体標識する方法を開発した.相本は、チオエステル法によるシステイン含有蛋白質の合成法を開発し、アドレノメジュリン、リン酸化c--Myb(1-141)の合成に成功した。小野は、平成7年度までに確立した安定同位体標識DNA/RNAオリゴマーの合成法を活用して、任意の位置のヌクレオシド残基が均一に標識されたDNAドデカマ-及び標識RNAデカマ-を合成した。また、立体選択的に13C/2Hで多重標識されたヌクレオシド類の合成法を確立し、構造解析手法の開発研究に活用した。月原は、ウイルスの結晶構造解析法に極めて有効な非結晶学的対称を利用したAb initio法を改良し、重原子誘導体を必要とせず、かつ初期位相が対称心を持つ場合にも適用できる構造解析法を開発した。中村は、複合体形成に伴う化学シフト変化を用いて、大きな構造変化が起きないと仮定した場合の複合体モデル作成のためのアルゴリズムを開発し、モデル計算を行った。一方、複合体形成のmulticanonical MDによるシミュレーション計算を試みた。

研究成果

• [文献書誌] Nakajima N.,Nakamura H.,and Kidera A.,: "Multicanonical Ensemble Generated by Molecular Dynamics Simulation for Enhanced Conformational Sampling of Peptides" J.Phys.Chem.B.101(5). 817-824 (1997)
• [文献書誌] Fujiwara T.,Shimomura T.,and Akutsu H.: "Multidimensional Solid-State Nuclear Magnetic Resonance for Correlating Anisotropic Interactions under Magic-Angle Spinning Conditions" J.Magn.Reson. 124. 147-153 (1997)
• [文献書誌] Kawakami T.,Kogure S.,and Aimoto S.: "Synthesis of Cysteine-Containing Polypeptide Using a Peptide Thioester Containing a Cys(Acm)Residue" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 3331-3338 (1996)
• [文献書誌] Kuraoka,I.,Morita,E.H.,Saijo,M.,Matsuda,T.,Shirakawa,M.,et al.: "Identification of a Damaged-DNA Binding Domain of the XPA Protein." Mutation Research. 362. 87-95 (1996)
• [文献書誌] S.Akashi,K.Noguchi,R.Yuji,U.Tagami,K.Kato,et al.: "Characterization of mouse switch variant antibodies by matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry and electrospray ionization mass spectrometry" J.Am.Soc.Mass Spectrom.7. 707-721 (1996)
• [文献書誌] Tsukihara,T.,Aoyama,H.,Yamashita E.,Tomizaki,T.,Yamaguchi,H.et al.: "The Whole Structure of the 13-Subunit Oxidized Cytochromec Oxidase at 2.8Å" Science. 272. 1136-1144 (1996)