プロリンを重要成分として含む一次構造制御型ポリペプチドの三次元構造の解析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11450373
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 林 壽郎 大阪府立大学, 先端科学研究所, 教授 (90026089)
• 研究分担者: 平野 義明 大阪工業大学, 工学部, 助教授 (80247874) ; 岡 勝仁 大阪府立大学, 先端科学研究所, 助教授 (70203966)
• キーワード: プロリン / 周期性ポリペプチド / コンホメーション / 分子力学計算 / 二次構造 / ペプチド合成 / 円二色性 / β-ヘリックス

研究概要

1)アミノ酸配列とコンホーメションの対応関係に関する知見の集積のため、天然由来の周期性タンパク質におけるプロリン含有の反復アミノ酸配列をモデル化した周期性ポリペプチド、Poly(Ala-Pro-Pro)、Poly(Leu-Pro-Pro)、Poly(Gly-Pro.Pro)、Poly(Ala-Pro-Pro-Pro)、Poly(Leu-Pro-Pro-Pro)、Poly(Val-Pro-Pro-Pro)、Poly(Aib-Pro-Pro-Pro)、Poly(Gly-Pro-Pro-Pro)、Poly(Glu-Pro-Pro-Pro)、Poly(Asp-Pro-Pro-Pro)、Poly(Ala-Ala-Pro)を固相法により合成し、溶液中でのコンホメーションについて円二色性スペクトル測定により検討した。既知のポリプロリン-II構造とは異なるヘリックス構造が存在していることを示す円二色性スペクトルが得られた。さらに、反復アミノ酸配列と溶媒に依存して、安定構造が変化することを明らかにし、分子力学計算により予測している新規のヘリックス構造の可能性を強く支持する結果得た。2)天然由来の長周期型周期性タンパク質のアミノ酸配列反復部分、および、モデル化した周期性ポリペプチドについて、分子力学計算に基づく構造最適化によるコンホメーション解析を試み、アミノ酸配列と安定な基本骨格構造の対応関係についての有用な知見を得た。3)プロリンを主成分とするアミノ酸ランダム共重合体を縮合法により合成した。微少副成分のアミノ酸の疎水性に依存して大きく相転移挙動は変化するが、円二色性スペクトルに反映するような大きな二次構造の変化は生じていないことが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] T.Nakamura et al.: "Conformational Analysis of Model Polypeptides Having Repetitive Ala-Pro-Pro-Pro Sequence"Peptide Science. 2000. 321-324 (2001)
• [文献書誌] I.Ohiso et al.: "Theoretical Conformational Analysis of the Tandem Repeat Sequence in RNA Polymerase II"Bull.Cheu.Soc.Jpn. 74. 1847-1855 (2001)
• [文献書誌] Y.Onoda et al.: "Conformational Analysis of Model Polypeptides Having Repetitive Glu-Pro-Pro-Pro Sequences"Peptide Science. 2001. 293-296 (2002)
• [文献書誌] M.Wakahara et al.: "Conformational Analysis of Model Polypeptides Having Repetitive Xaa-Pro-Pro Sequences"Peptide Science. 2001. 289-292 (2002)
• [文献書誌] Y.Hirano et al.: "Conformational Analysis of Model Repetitive Polypeptides Poly(Xaa-Pro)"Peptide Science. 2001. 273-276 (2002)
• [文献書誌] M.Oka et al.: "Conformational Analysis of Periodic Polypeptides Composed of Proline and Alanine Residues"Biomedical Material.Res.Asia. 5. 548-549 (2001)