プロテアーゼと質量分析を組み合わせた結晶化の為のコア構造探索システムの確立

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11169238
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 谷口 寿章 理化学研究所, 翻訳後修飾による動的調節機構研究チーム, チームリーダー(研究職) (10257636)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松原 守 理化学研究所, 翻訳後修飾による動的調節機構研究チーム, 連携研究員 (90288481)
• Keywords: 質量分析 / 立体構造 / 結晶化 / 結晶化支援 / 自動化 / 蛋白質 / プロテアーゼ

Research Abstract

蛋白質複合体の効率よい結晶化を目指す為には、結晶化しやすいコア構造を見出すことが早道であることは言うまでもない。コア構造を蛋白質の一次構造などからアプリオリに見出すことは困難であるが、幸いにしてプロテアーゼによる限定分解で分解されやすい部位と結晶化を妨げるフレキシブルなドメインとの間、及び分解を受けない部位と結晶化し易いコア構造との間には良い相関が見られる。本研究においては、プロテアーゼ処理とコア構造の質量分析による迅速同定法を組み合わせた、結晶化し易いコア構造の組織的探索法の開発を目的とする。本年度は、質量分析法、特にMALDI-TOFを用いた、蛋白質の迅速同定法の開発を行った。プロテアーゼ処理により得られた大量の試料の同定を行うためには、多くの試料を自動処理し、自動測定、自動解析を行うシステムが必要である。これらステップをロボットにより自動化し、測定により得られた分子量データを用いた断片の同定をコンピューター上でシークエンス情報と対応させるシステムを確立した。これらのシステムを用い、MARCKS蛋白質とカルモジュリン複合体、及び、NAP-22蛋白質とカルモジュリン複合体の結晶化に適した試料作成に応用し、結晶化に成功した。これらについては既にSpring-8の放射光を用いた構造解析が進行中である。
現在、使用するプロテアーゼの種類、量、反応時間を自動制御し、効率よくコア構造を探索するシステムをロボットを用いて確立している。

Research Products

• [Publications] Morimatsu.M., et al.: "The molecular structure of the fastest myosin from green algae, Chara."Biochem Biophys Res Commun. 270. 147-152 (2000)
• [Publications] Sano,K.I., et al.: "Amino-acid replacements in an internal region of tropomyosin alter the properties of the entire molecule."Eur.J.Biochem.. 267. 4870-4877 (2000)
• [Publications] 谷口寿章: "シナプス形成と伝達物質放出におけるプロリン指向性キナーゼの役割"蛋白質核酸酵素増刊「神経回路と機能発達」. 45. 436-441 (2000)
• [Publications] 谷口寿章: "四重極マスフィルター型質量分析計とその応用"蛋白質核酸酵素. 45. 1865-1871 (2000)
• [Publications] 谷口寿章: "プロテオーム解析の現状と展望"医学のあゆみ. 195. 927-930 (2000)
• [Publications] 伊藤隆司,谷口寿章: "ポストシークエンスのゲノム科学第3巻プロテオミクス"中山書店. 238 (2000)