| 研究課題/領域番号 |
26410187
|
|---|
| 研究機関 | 立命館大学 |
|---|
研究代表者 |
加藤 稔 立命館大学, 生命科学部, 教授 (00241258)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | 天然変性蛋白質 / 圧力効果 / FTIR法 / ダイヤモンドアンビルセル / αヘリックス / βヘアピン / 水和 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究では、標的分子なしに、遊離の天然変性蛋白質だけを用いて、“機能構造”（構造形成時のフォールド構造）を実験的に予測する方法を確立することを目指し、以下3つの課題を設定している：1．代表的な天然変性蛋白質をモデルに用いての圧力誘起αヘリックス形成の実証、2．新規の２次構造解析法としての高圧力ラマン分光測定法の開発、3．β構造に関する予測原理の確立のための予備研究。
課題1では、転写因子CREBのpKID, および Aβペプチドを対象とした。pKIDの構造形成後の構造は、ヘリックス・ループ・ヘリックスであり、2本のヘリックス（αA、αB）を有する。本年度は断片ペプチドではなくαA+αBを対象とした。合成・精製にも成功し、常圧下でのCD測定、高圧下でのFTIR測定を行った。約1万気圧によるIRスペクトルの変化は非常に小さく、ヘリックスの誘起を判断するには至らなかった。Aβペプチドに関しては、昨年度と同様にAβ(16-22)を対象とした。本年度は常温常圧下でのCDスペクトル変化から、コイル－ヘリックス転移自由エネルギーを決定した。FTIR法を用いた圧力効果実験では、加圧によりヘリックス構造が増加する傾向を観測した。しかしながら、試料濃度が高かったため、凝集も同時に発生しており、溶液条件等の検討が必要である。課題2に関する開発は昨年度で終了し、応用測定は課3に含まれる。課題3では4つのトリプトファンを疎水性コアとして有するβヘアピンペプチド(Trpzip4)およびその変異体を対象とした。疎水性コアのアミノ酸変異による圧力応答性をFTIRおよびラマン分光法により調べた。Trpzip4は1万気圧を超える圧力下でも2次構造は壊れず、一つのトリプトファンを脂肪族を側鎖持つアミノ酸に置き換えたものは、変性を示した。ラマン測定では、トリプトファン側鎖由来のバンドに着目して研究を進めている。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
課題1では、昨年度のpKIDのαAの結果を踏まえ、αA+αBを対象に広げた。合成・精製にも成功し、常圧下でのCD測定、高圧下での予備的なFTIR測定を行ったが、圧力誘起へリックス形成に関してする明確な結果は得られていない。
Aβペプチドに関してはAβ(16-22)を対象とし、予備的な分光測定を行うことができた。FTIR法を用いた圧力効果実験も行ったが、データの質はまだ十分ではない。課題2に関する開発は昨年度で終了し、応用測定を進めている。具体的な内容は、課題3で述べる。課題3では4つのトリプトファンを疎水性コアとして有するβヘアピンペプチド(Trpzip4)およびその変異体を対象とした。研究対象に選んだ変異体の圧力応答はそれぞれ異なった特徴を示した。モデル実験系として大変都合がよく、ラマン測定の展開も含めて、今後の展開に期待できる。
|
| 今後の研究の推進方策 |
課題1では、pKIDのαA+αBを対象に広げた。期待通り、合成・精製は順調に行うことができたが、高圧下の測定ではまだ決定な結果を得られていない。溶液条件の検討とともに、ラマン測定も行い、2次構造解析の高度化を進める。Aβペプチドに関してはAβ(16-22)とともに、Aβ(11-25)も対象とする。pKIDと同様に、精製時の問題は改善されることが期待できる。また、すでに実験が終了したsペプチドに関する圧力効果に関する論文投稿を行う。課題2および3では引き続き4つのトリプトファンを疎水性コアとして有するβヘアピンペプチド(Trpzip4)およびその変異体を対象とする。進捗状況でも述べた通りモデル実験系として大変都合がよい。同一サンプル条件下でFTIRとラマン分光測定を行い、2次構造解析とともに疎水性コアクラスターの構造解析から、主鎖のコンフォメーション変化の分子機構の解明を行う。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
2月より遠心分離機の調子が徐々に悪くなり、その修理費を見込み予算計画を修正した。しかしながら、最終的に軽微な費用で手当てすることできた。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
繰り越した分は、ペプチド合成用の消耗品費と論文投稿関係の費用に補充する。
|
