ヘモグロビンの構造変化のX線結晶解析

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07224209
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 森本 英樹 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (20029474)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮崎 源太郎 大阪大学, 基礎工学部, 教務職員 (50166146)
• Keywords: ヘモグロビン / 時分割ラウエ法 / 結晶構造解析 / 構造変化 / レーザーフラッシュ / 反応トリガー / ハイブリッド / ミュータント

Research Abstract

1)現在つくばの放射光実験施設で動いている時分割ラウエカメラで、レザーフラッシュをトリガーとして、ミリ秒領域でX線結晶解析が行なえる試料として、α鎖のFeをMgに置き換え、β鎖の配位子結合を阻害する位置のvaline(67E11)をisoleucineに置き換えたhemoglobin(Hb)のCO結合型、α_2(Mg)β_2^<E11Val→Ile>(FeCO)を使っている。しかし、このHbの結晶の、レザーフラッシュでCOを解離した直後のラウエ写真を撮ることにまだ成功していない。その原因は、今年度中ごろから、このHbの結晶が格子定数が10%ほど変化したものが出るようになり、準備が振り出しに戻ってしまったことにある。原因はつかめないままであるが、この新しい方の結晶も高分解能でX線結晶解析を行い、時分割ラウエ法の実験用の結晶がどちらかになっても良いような準備をして、次回の96年4月のマシンタイムにのぞむ。
2)polyethyleneglycolの溶液から出るdeoxyHbの結晶の、Hbの構造変化を阻害していると思われる位置にある、分子間の結合に関与しているアミノ酸を変異させたHbを、組換DNA法で大腸菌を使って発現させた。今後このHbを結晶化して、結晶型は同じになるか、結晶中のHbの性質はどうなるか、構造変化は起こるか等調べていく。
3)光分解する架橋試薬BNBAを使って、α鎖を架橋してα2量体を作り、β鎖と再構成して、架橋された4量体を作った。このHbは紫外光で架橋が切れることも確認した。しかしまだ架橋されている位置が同定されていない。

Research Products

• [Publications] Sam-Yong Pank: "High resolution cuystal structures of magnesium (MgII)-iron(FeII)hyhrid hemoglobin with liganded batu subunits" Journal of Moleculer Biology. 255. 726-734 (1996)
• [Publications] 小見山上: "Transplanting u unigne allesteric effect from crococlile into human hemoglobin" Nature. 373. 244-246 (1995)
• [Publications] 柴山修哉: "Oxygen eguilibrium Properties of nickel(II)-iron(II)hybrid hemoglobins cross-linked between 82β1 and 82β2 Lysyl vesidued by bis(3,5-dibromusalicyl)fumorate"