2004 Fiscal Year Annual Research Report
圧力軸における蛋白質フォールディングの物理化学的研究
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04F03363
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Research Institution | Kinki University |
Principal Investigator |
赤坂 一之 近畿大学, 生物理工学部, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ABDUL Raziq Abdul Hamid Abdul Latif 近畿大学, 生物理工学部, 外国人特別研究員
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Keywords | アミロイド / プロトフィブリル / トリプトファン蛍光 / 圧力解離 / 活性化体積 / 活性化圧縮率 / 活性化エンタルピー / 活性化エントロピー |
Research Abstract |
プロトフィブリルの形成はアミロイド線維形成の重要なステップである。本研究では、自然に変性しているジスルフィド結合欠損にわとりリゾチームから生じた成熟プロトフィブリルについて、その圧力解離のキィネティックスを、トリプトファン蛍光を用いて研究した。25℃で30から4000気圧まで加圧すると、蛍光強度が約半分に低下し、蛍光強度最大波長が340nmから348nmへと変化した。この事実は、プロトフィブリルが加圧により完全に解離し、埋もれていたトリプトファンが溶媒に露出することを示す。 さまざまな圧力で蛍光強度の時間変化を測定することにより、解離測度を圧力の関数として測定したところ、解離測度が加圧により、著しく速くなることが明らかになった。特に2000気圧付近まで解離測度は直線的に増加し、その勾配から、負の活性化体積ΔV^<o<+^^+>>=-50.5±1.60ml mol^<-1>を決定した。また2000気圧以上では、解離測度の増加が鈍り、4000気圧でほぼ一定値となった。この事実から活性化圧縮率(プロトフィブリルから遷移状態に到る場合の圧縮率の変化)はΔk^<+^^+>=-0.013±0.001 ml.mol^<-1>.bar^<-1>)と決定された。以上の事実から、プロトフィブリル状態は遷移状態に比べ、部分モル体積と圧縮率の比較的大きな状態であることがわかる。このことは、プロトフィブリル状態が恐らくキャビティーなどを有する比較的緩い構造をもつが、遷移状態では水和が進行し、構造がやや堅くなることを示唆している。一方、解離測度の温度依存性(1000barで測定)から、活性化エンタルピーΔH^<+^^+>=9.1 kcal.mol^<-1>と活性化エントロピーΔS^<+^^+>=-44.9±1.6 cal.mol^<-1> K^<-1>(298.15 K)が決定された。
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