| 研究課題/領域番号 |
09558091
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
藤原 敏道 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (20242381)
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| 研究分担者 |
日元 徹 日本電子(株), 分析機器技術本部, 統括次長(研究職)
阿久津 秀雄 横浜国立大学, 工学部, 教授 (60029965)
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| キーワード | 固体NMR / 生体分子構造 / 安定同位体標識 / タンパク質 / 二面角 / 結合長 / 結合角 / 多次元NMR |
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| 研究概要 |
固体NMRを用いて、生体分子構造解析を行なうためには、高い分解能と感度が得られるマジック角試料回転と組み合わせて、固体特有のNMR相互作用から構造情報を数多く引き出すことが必要になる。
二面角など立体構造を決めるための角度情報を得ることも試みた。この方法は、異なる原子の核スピン相互作用の相対的な配向を決めて角度情報を得ようとするものである。この実験では試料回転条件でCH双極子相互作用を測定するパルス列を用い、3次元NMRとして実験を行った。その準備期と第3次元に等方シフトによる分解を行い、複雑な分子に適用してもシグナルを分解できる。この方法では、多くの双極子相互作用を使っているために、二面角の0度から180度の範囲で一義的に決めることができる。これを^<13>Cで標識したバリンに適用し、側鎖の二面角を求めた。解析は、HCCHの4スピン系についての計算機シミュレーション・スペクトルを実験スペクトルにフィットさせて行った。中性子線結晶解析の結果と比較すると、二面角xは4度程度の精度で一致しているという結果が得られた。また、この方法では結合長や結合角も正確に決定できる。以上のように^<13>Cや^<15>Nで多重標識した固体状態の生体分子について固体NMRにより二面角など構造情報を正確に得られることが明らかになった。
固体NMR測定による構精度な構造解析のためには、分子は試料中で一様な構造をとっている必要がある。NMR測定に適した固体試料を得る条件を検討するために、分子量約5万のTF_1-ATP合成酵素βサブユニットと基質ATP複合体について、そのATPのリン-31固体NMRを測定した。これにより、凍結させて固体試料を作る場合には水の結晶化にともなうタンパク質の構造変化を抑えるために急速凍結法が有用であること、また、タンパク質の水和が固体状態での構造維持に重要であることが明らかになった。
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