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2010 年度 実績報告書

放射光真空紫外円二色性による生体分子の高次元構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 20550153
研究機関広島大学

研究代表者

大前 英司  広島大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30284152)

キーワード放射光 / 真空紫外円二色性 / タンパク質 / 二次構造解析 / ニューラルネットワーク法 / 糖類
研究概要

放射光真空紫外円二色性(VUVCD)分散計を用い、以下の4点について研究した。
[1]アミノ酸・ヒドロキシ酸のVUVCDスペクトルの実験的・理論的研究:乳酸とアラニンのVUVCDスペクトルを時間依存密度汎関数法により計算し、水中での実測スペクトルと比較した。それぞれ9個と4個の水和水を考慮することにより実測スペクトルを再現することができ、アミノ酸とヒドロキシ酸のVUVCDスペクトルに及ぼす側鎖の影響は、水和ネットワークの違いで説明できることが分かった。(論文印刷中)。
[2]糖類のVUVCDスペクトルの実験的・理論的研究:メチルグルコースのVUVCDスペクトルを時間依存密度汎関数法により計算し、水中の実測スペクトルと比較して、C1位のα,βアノマー配位、CH_2OH基の回転異性(GG,TG,GT)、水和の影響などを明らかにした(論文作成中)。
[3]生体膜上でのアミロイド形成機構の解析:amyloid βペプチド(1-40残基)のVUVCDスペクトルを種々の濃度比のガングリオシドミセルGM1存在下で測定した結果、ミセル上でのペプチド濃度が高いほど分子間相互作用(α→β構造転移)を促進することが分かった。NMRの結果と比較し、C末端側の疎水性2残基が、α→転移に関わっていることが示唆された(論文印刷中)。
[4]蛋白質のVUVCDスペクトルに及ぼすexciton couplingの影響:ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)の種々のTrp変異体についてVUVCDスペクトルを測定し、野生型と比較した。Trp残基のexciton couplingの影響は真空紫外領域にまで及んでおり、VUVCDによる蛋白質の二次構造解析において無視できないことが分かった(論文作成中)。
これらの結果は、VUVCD分光法が生体分子の高次元構造解析に有効であることを示している。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Comparative Study on Dihydrofolate Reductases from Shewanella Species Living in Deep-Sea and Ambient Atmospheric-Pressure Environments2011

    • 著者名/発表者名
      Chiho Murakami
    • 雑誌名

      Extremophiles

      巻: 15 ページ: 165-175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchrotron Radiation Circular Dichroism (SRCD) Spectroscopy-An Emerging Method in Structural Biology for Examining Protein Conformations and Protein Interactions2011

    • 著者名/発表者名
      Bonnie A.Wallace
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic Characterization of Inter-molecular Interaction of Amyloid Beta promoted on GM1 Micelles2011

    • 著者名/発表者名
      Maho Yagi-Utsumi
    • 雑誌名

      International Journal of Alzheimer's Disease

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and Theoretical Studies of Vacuum-Ultraviolet Electronic Circular Dichroism of Hydroxyl Acids in Aqueous Solution2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Fukuyama
    • 雑誌名

      Chirality

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Protein Solution Structure using Synchrotron-Radiation Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism at HiSOR2011

    • 著者名/発表者名
      Koichi.Matsuo
    • 雑誌名

      HiSOR Activity Report

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放射光円二色性分光法による蛋白質の精密構造解析と医薬分野への応用2010

    • 著者名/発表者名
      松尾光一
    • 雑誌名

      BIOINDUSTRY(バイオインダストリー)

      巻: 27 ページ: 63-70

  • [学会発表] 蛋白質の真空紫外円二色性に及ぼすTrp側鎖のExciton効果2011

    • 著者名/発表者名
      大前英司, 松尾光一、月向邦彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会2011
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] Circular Dichroism Spectra of Amino-acid Films irradiated with Spin Polarized Electrons in Beta-Decay Radiation2011

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Takahashi
    • 学会等名
      The 15th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2011-03-03
  • [学会発表] Structural Analysis of Methyl α, D-Glucopyranoside in Aqueous Solution by Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism Spectroscopy and Time-Dependent Density Functional Theory2011

    • 著者名/発表者名
      Koichi Matsuo
    • 学会等名
      The 15th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2011-03-03
  • [学会発表] β_2-Microglobulinアミロイド線維フラグメントの真空紫外円二色性スペクトルの理論解析2011

    • 著者名/発表者名
      松尾光一
    • 学会等名
      第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2011-01-09
  • [学会発表] NMR Analysis on the Changes of Structural Dynamics and Functions induced by Loop Mutations in DHFR2010

    • 著者名/発表者名
      Yuji Wada
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20101207-20101210
  • [学会発表] 放射光円二色性分光法による生体分子構造解析の新展開2010

    • 著者名/発表者名
      月向邦彦
    • 学会等名
      田中豊一記念シンポジウム2010
    • 発表場所
      京都(招待講演)
    • 年月日
      20101119-20101120
  • [学会発表] 深海微生物Moritella profunda由来ジヒドロ葉酸還元酵素の構造安定性2010

    • 著者名/発表者名
      大前英司
    • 学会等名
      第46回熱測定討論会
    • 発表場所
      津(招待講演)
    • 年月日
      20100927-20100929
  • [学会発表] Experimental and Theoretical Studies on Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism of Hydroxyl Acids in Aqueous Solution2010

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Fukuyama
    • 学会等名
      The 22nd International Symposium on Chirality
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20100712-20100715
  • [学会発表] Advanced Protein-Structure Analysis by SRCD Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Kunihiko Gekko
    • 学会等名
      International Circular Dichroism and Bioinformatics Conference(and EU/UK Annual CD Meeting)
    • 発表場所
      Warwick University, UK(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-03
  • [学会発表] Structural Analysis of Core Fragment of β_2-Microglobulin Amyloid Fibrils by Vacuum-Ultraviolet CD Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Koichi Matsuo
    • 学会等名
      The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-20
  • [学会発表] Solution-Structure Analysis of Saccharides by Synchrotron-Radiation Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Koichi Matsuo
    • 学会等名
      The 37th International Conference on Vacuum Ultraviolet and X-Ray Physics
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2010-07-13
  • [学会発表] ジヒドロ葉酸還元酵素D27E変異体の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      大前英司
    • 学会等名
      農芸化学会中四国支部第27回講演会
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2010-06-05
  • [図書] Encyclopedia of Biophysics(分担標題 Carbohydrate Circular Dichroism)2011

    • 著者名/発表者名
      Kunihiko Gekko
    • 出版者
      Springer(in press)

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公開日: 2012-07-19  

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