1997 年度実績報告書

バクテリオロドプシンにおけるタンパク骨格ダイナミックス

研究課題

研究課題/領域番号	09261233
研究機関	姫路工業大学
研究代表者	斉藤肇姫路工業大学, 理学部, 教授 (30100150)
研究分担者	辻暁姫路工業大学, 理学部, 助手 (60227387) 内藤晶姫路工業大学, 理学部, 助教授 (80172245)
キーワード	膜蛋白質 / 骨格構造 / ダイナミッスス / バクテリオロドプシン / NMR
研究概要	バクテリオロドプシン(bR)におけるタンパク骨格ダイナミックスに関する知見を得るために、野性株ならびに種々の変異株の[3-^<13>C]および[1-^<13>C]Ala標識を培養によって行い、その固体高分解能NMRスペクトル測定から、以下に示す結果を得た。 (1)膜方面にあるNおよびC末端、膜貫通ヘリックス、ループ部位によって分子運動の時間尺度はことなり、それぞれナノ秒、ミリ秒、マイクロ秒に相当する分子の揺らぎがNMRスペクトルパターン、種々の緩和時間測定から検出することができた。 (2)特に膜表面部位にある残基の局部構造は、脂質あるいは共存するカチオンの有無によって変化することが、界面活性剤による脱脂、可溶化の過程で変化するスペクトルパターンから検出することができた。 (3)マイクロ秒の時間尺度でおこる遅い運動の存在の検出には、回転座標系におけるプロトンスピン格子緩和時間測定が有効であるが、その部位のさらなる特定にはむしろプロトンデカップリング下におけるスピン-スピン緩和時間測定が極めて有効であることを明かにした。 (4)膜表面にある末端部位における残基とそのコンホメーションの特定には、交差分極マジック角回転、高出力デカップリングマジック角回転によって得られるスペクトルの差スペクトルの利用が有用である。 (5)ループ部位の揺らぎの程度を知るための手段として、アミノ酸置換による高次構造変化の度合いを知ることも、有用であることを明かにした。

研究成果

(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] A.M.Gil: "A 13C NMR Study on the Conformation and Dynamical Properties of a Cereal Storage Protein,C-Hordein,and Its Model Petides." Biopolymers. 41. 289-300 (1997)
[文献書誌] S.Yamaguchi: "Stability of C-Terminal a-Helical Domain of Bacteriorhodopsin Protruding from the Membrane Surface as as Studied by High-resolution Solid-state 13C NMR" J.Biochem.(Tokyo). 123. 78-86 (1998)
[文献書誌] H.Saito: "Conformation and Dynamics of Membrane Proteins and Biologically Active Peptides as Studied by High-resolution Solid-state 13C NMR" J.Mol.Structure. 441. 137-148 (1998)
[文献書誌] A.Naito: "Backbone Dynamics of Polycrystalline Peptides Studied by Measurements of 15N NMR Lineshpes and 13C Transverse Relaxation Times" J.Mol.Structure. 441. 231-242 (1998)
[文献書誌] A.K.Dioumaev: "Existence of a Proton Transfer Chain in Bacteriorhodopsin:Praticipation of Glu-194 in the Release of Protons to the Extracellular Surface" Biochemistry. 37. 2496-2506 (1998)
[文献書誌] M.Kamihira: "A High-resolution Solid-state 13C and 15N NMR Study on Crystalline Leu-and Metenkephalins:Distinction of Polymorphs,Backbone Dynamics and Local Conformational" J.Phys.Chem. 101(印刷中). (1998)
[文献書誌] H.Saito: "Annual Reports on NMR Spectrosopy,vol.36" Academic Press,London,UK, 43 (1998)
[文献書誌] A.Naito: "Solid State NMR of Polymers" Elsevier,Amsterdam,The Netherland, 27 (1998)

1997 年度 実績報告書

バクテリオロドプシンにおけるタンパク骨格ダイナミックス

研究代表者

斉藤 肇 姫路工業大学, 理学部, 教授 (30100150)

研究成果

[文献書誌] A.M.Gil: "A 13C NMR Study on the Conformation and Dynamical Properties of a Cereal Storage Protein,C-Hordein,and Its Model Petides." Biopolymers. 41. 289-300 (1997)

[文献書誌] S.Yamaguchi: "Stability of C-Terminal a-Helical Domain of Bacteriorhodopsin Protruding from the Membrane Surface as as Studied by High-resolution Solid-state 13C NMR" J.Biochem.(Tokyo). 123. 78-86 (1998)

[文献書誌] H.Saito: "Conformation and Dynamics of Membrane Proteins and Biologically Active Peptides as Studied by High-resolution Solid-state 13C NMR" J.Mol.Structure. 441. 137-148 (1998)

[文献書誌] A.Naito: "Backbone Dynamics of Polycrystalline Peptides Studied by Measurements of 15N NMR Lineshpes and 13C Transverse Relaxation Times" J.Mol.Structure. 441. 231-242 (1998)

[文献書誌] A.K.Dioumaev: "Existence of a Proton Transfer Chain in Bacteriorhodopsin:Praticipation of Glu-194 in the Release of Protons to the Extracellular Surface" Biochemistry. 37. 2496-2506 (1998)

[文献書誌] M.Kamihira: "A High-resolution Solid-state 13C and 15N NMR Study on Crystalline Leu-and Metenkephalins:Distinction of Polymorphs,Backbone Dynamics and Local Conformational" J.Phys.Chem. 101(印刷中). (1998)

[文献書誌] H.Saito: "Annual Reports on NMR Spectrosopy,vol.36" Academic Press,London,UK, 43 (1998)

[文献書誌] A.Naito: "Solid State NMR of Polymers" Elsevier,Amsterdam,The Netherland, 27 (1998)

1997 年度実績報告書

斉藤肇姫路工業大学, 理学部, 教授 (30100150)