| 研究概要 |
固体NMRを用いて7回膜貫通蛋白質について、脂質二重膜に再構成した状態で構造決定を行うことが目的である。対象にする膜蛋白質は、光センサーであるフォボロドプシンpRとそのトランスデュサーであるpHtrIIの複合体、そしてイオンポンプであるハロロドプシンphRについて原子分解能で立体構造決定を行った。多次元13C,15N双極子相関法で残基内と残基間の双極子相関から信号帰属を行った。試料は、13C,15N完全標識試料と、(VLFY)のみ標識しない(リバース標識)試料についても行った。蛋白質内の核間距離相関、蛋白質とリン脂質の原子間距離、脂質二重膜外の水分子と蛋白質の距離相関、部位特異的スピンラベルを用いた長距離測定を行い膜蛋白質の全構造解析を行った。蛋白質内の炭素間距離を13C双極子相互作用によるスピン拡散法で測定した。これ以外に、脂質二重膜のリン原子が蛋白質に接している部分、脂質の炭化水素鎖が接している蛋白質部分を求める。また、運動性の高い水層の水分子と接している蛋白質分子部分も特定した。これら測定にも、7回膜貫通蛋白質ではスペクトル分解能を確保するためリバース・ラベル試料を必要に応じて用いる。また、炭素間距離については、原子間の直接的な分極移動による距離を求めるため、複数の混合時間についてスピン拡散スペクトルを測定して、より正確な炭素原子間距離を算出する。これら方法により、単に膜蛋白質の構造だけでなく、蛋白質間の位置関係、脂質二重膜の親水基や疎水部との相対位署関係も含めて、立体構造に関する情報を得ることができた。
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