界面活性剤混合系における膜蛋白質と水溶性蛋白質の安定性の比較

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08272217
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 亀山 啓一 大阪大学, 蛋白質研究所, 助手 (60177607)
• キーワード: 大腸菌外膜蛋白質OmpA / 構造変化 / ドデシル硫酸ナトリウム / オクチルグルコシド / リボヌクレアーゼ / 熱力学的安定性 / 変性 / 復元

研究概要

大腸菌外膜蛋白質OmpA、陰イオン性界面活性剤ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)存在下で加熱により変性するが、その変性状態は非イオン性界面活性剤オクチルグルコシドの添加により復元する。この系により膜蛋白質の立体構造の特質を明らかにするためには、上記界面活性剤混合系における水溶性蛋白質の挙動についての理解を得ておく必要がある。そこで、リボヌクレアーゼを対象として、SDSによる変性ならびにオクチルグルコシドの添加による復元におけるこの蛋白質の安定性を溶媒変性の観点からの検討を行った。この蛋白質のSDSによる変性は、二状態転移ならびに変性剤のラングミュア吸着を仮定する在来の表式により、また、オクチルグルコシドとの混合系における構造変化は、この混合系を理想混合ミセル系と仮定して導出される同型の表式により、よく近似できることがわかり、それぞれについての安定性を評価した。両者の系での変性剤であるSDS濃度零へ外挿して得られる安定性は、15.5および18.1kJ/molであった。この値は、同蛋白質の尿素変性または熱変性から測定されたものより小さい値であり、このことは、SDSによる変性が、尿素変性からみると不完全であることを示している。さらに上記界面活性剤混合系およびオクチルグルコシドおよび尿素存在下でのOmpAの構造変化の検討を行い、後者において可逆的な構造変化が観測されることを見いだしたので、水溶性蛋白質との比較を行うための定量的な解析を行うための知見の収集を行っている。なお、膜蛋白質の構造変化を理解するためには、可溶化状態における膜蛋白質の分子論的な実態の検討も必要であるため、膜蛋白質に対する界面活性剤の結合等に関する溶存状態の検討も行った。

研究成果

• [文献書誌] Haneskog,L.,Andersson,Brekkan,Englund.Kameyama,Liljas,Greiger,Fischborg,Lundahl: "Monomeric human red cell glucose transporter(Glut1)in non-ionic detergent Salution and a semi-elliptical tourus model for detergent binding to membrane proteins" Biochimica Biophysica Acta. 1282. 39-47 (1996)