| 研究課題/領域番号 |
16370074
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
片岡 幹雄 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (30150254)
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| 研究分担者 |
今元 泰 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教授 (80263200)
山崎 洋一 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (40332770)
上久保 裕生 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (20311128)
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| キーワード | イェロープロテイン / アミノ酸配列単純化 / 円偏光二色性 / 構造機能相関 / アミロイド / 色素タンパク質 / βスキャフォールド |
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| 研究概要 |
昨年度、ルールに従って4種類の単純化アミノ酸配列を持つイェロープロテインを構築した。sPYPOは、9種類のアミノ酸からなる単純化PYP、これに相同タンパク質間で保存されている残基を戻したもの(sPYPI)、sPYPIの疎水性残基を野生型に戻したsPYPII、sPYPIの親水性残基を野生型に戻したsPYPIIIの4種である。これらは、発色団再構成能を失い、二次構造も野生型と大きく異なっていた。
TFE存在下での二次構造を調べたところ、sPYPIIIは、野生型PYPと同様のCDスペクトルを示し、αヘリックス形成傾向のあることを示唆したが、他の単純化PYPは、それぞれ全く異なるCDを与え、TFEの持つαヘリックス形成傾向を示さなかった。次に、PYPの全領域をN端、αコネクター、発色団結合ループ、βスキャフォールドの4領域に分け、それぞれの間でsPYPIIIと野生型との間キメラを作成した。その結果、βスキャフォールド領域の単純化は、PYPの構造形成を阻害することが示された。また、発色団結合ループは単純化できるが、光反応に影響を与えた。βスキャフォールド領域以外の領域を単純化したPYPは構造を形成し、発色団を再構成できた。PYPのように100残基を越えるタンパク質について、部分的単純化に成功した最初の例である。
この結果を踏まえ、sPYPIIのβスキャフォールド領域の疎水性残基を一つずつ野生型に戻し、発色団結合のできる単純化PYPの作成を試みた。その結果、Ala84、Leu88、Met100、Ala112、Leu113の5残基が構造形成にとって重要な役割を果たすことが示された。また、その効果は加算的ではなく協同的であった。
sPYPIIは、βリッチな構造をとり、アミロイド繊維を形成しやすいことがわかった。単純化は、アミロイド形成機購の研究にも役立つことが示された。
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