蛋白質高次構造の新しい解析法の開発

1997 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: 月原 冨武 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00032277) ; 小野 晶 東京都立大学, 理学部, 助教授 (10183253) ; 加藤 晃一 東京大学, 薬学部, 講師 (20211849) ; 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) ; 藤原 敏道 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (20242381)
• 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で二面角と結合角を決める多次元NMR測定法を開発した。モデル分子としてバリンの側鎖に適用すると、約5度の精度で二面角を決められることが分かった。白川は、ヒトDNA修復因子XPAの損傷認識、RPA結合活性を持つ中央ドメインの立体構造を決定し、DNA結合、RPA結合部位を同定した。TBPと結合する転写コアクチベータ-であるカイコMBF1及びヒトMBF1のTBP結合ドメインの立体構造等を決定し、それらの機能の推定を行った。加藤は、抗体のFcを対象に、糖鎖の動的高次構造の解析技術を開発した。動物細胞培養系を利用した代謝的標識法と糖転移酵素を利用したin vitro標識法を併用してFc結合糖鎖を同位体標識し、各種NMR測定によって糖鎖シグナルの位置特異的帰属を行った。その結果、糖鎖の運動性を原子レベルで解析することが可能となった。相本は、リン酸化CRE-BP1(19-106)-NH_2を合成目標とし、蛋白質・リン酸化蛋白質の化学合成法の研究を行った。まず、システイン残基を含有する蛋白質の簡便なる合成法を開発し、それに基づいて、アスパラギン酸も同時に含むリン酸化蛋白質の合成法の開発を行い、上記蛋白質の合成に成功した。小野は、標識核酸類の化学合成ルートを更に拡張し、標識ピリミジンヌクレオシドのみならず標識プリンヌクレオシドを化学合成する実用的ルートを確立した。その結果、多様な標識体を調製することが可能である、という化学合成法の特徴を存分に発揮することが可能となった。月原は、イネ萎縮病ウイルスのX線結晶構造解析のために非結晶学的対称を利用したAb initio法の開発を行った。その結果、得られた電子密度図にはイネ萎縮病ウイルスのキャプシド構造が見られ、この構造解析法が有効であることが判明した。佐藤は、生体高分子の中性子結晶構造解析のためのデータ収集法および検出器の開発を行い、回折中性子強度データの高効率の検出性能を有する収集法を開発した。中村は、複合体形成に伴うchemical shift変化の情報を用いて、複合体モデル作成のアルゴリズムを開発し、モデル的な計算でその有効性を確認した。岡野は、RNA結合蛋白質mouse-Musashi-1の2個のRNA認識モチーフそれぞれの、多次元多核NMR法による構造解析をほぼ終了した。木川は、無細胞系を用いて、位置特異的に安定同位体標識したタンパク質を作成する系を確立した。

研究成果

• [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] Ikegami,T., Sato,S., Waelchli,M., Kyogoku,Y., and Shirakawa,M.: "An Efficient HN(CA)NH Pulse Scheme for Triple-Resonance 4D Correlation of Sequential Amide Protons and Nitrogen-15 in Deuterated Proteins." J.Magn.Reson.,Series B,. 124. 214-217 (1997)
• [文献書誌] Hsu T.-A, Takahashi N., Tsukamoto Y., Kato K., Shimada I., Masuda K., et al.: "Differential N-glycan patterns of secreted and intracellular IgG produced in Trichoplusia ni cells" J.Biol.Chem.272. 9062-9070 (1997)
• [文献書誌] Kawakami T.and Aimoto S.: "Condensation of Cys(Acm)-Containing Peptide Segments wth Silver Chloride as an Activator of Peptide Thioesters" Chem.Lett.1157-1158 (1997)
• [文献書誌] Szyperski T., Ono A., Fernandez C., Iwai H., Tate S., Wuthrich K., Kainosho M.: "Measurement of 3JC2'P scalar couplings in a 17 kDa protein complex with 13C,15N-labeled DNA distinguishes the BI and BII phosphate conformations of the DNA." J.Am.Chem.Soc.119. 9901-9902 (1997)
• [文献書誌] Tahirov T.H., Oki H., Tsukihara T., Ogasahara K., Izu Y., Tsunasawa S., Kato I. and Yutani K.: "Crystallization and preliminary X-ray analysis of methionine aminopeptidase from the hyperthermophilic bacterium Pyrococcus furiosus" Acta Cryst.D53. 798-801 (1997)