2002 Fiscal Year Annual Research Report

新規開発NMR法によるH^+-ATP合成酵素回転触媒機構の解明

Research Project

Project/Area Number	14208082
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	阿久津秀雄大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (60029965)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	八木宏昌大阪大学, たんぱく質研究所, 助手 (70332749) 藤原敏道大阪大学, たんぱく質研究所, 助教授 (20242381)
Keywords	H^+-ATP合成酵素 / F_1βサブユニット / 区分安定同位体標識法 / 溶液NMR / 固体NMR / サブユニットc
Research Abstract	H^+-ATP合成酵素は呼吸に基づく生体エネルギー生産系の最後に位置する重要なエネルギー変換タンパク質である。本研究では、われわれが開発してきた新奇なNMR手法を用いることにより、この酵素の回転触媒機構を原子の分解能で明らかにすることを目指している。本年度はまず、(1)区分安定同位体標識F_1βサブユニットを用いて巨大タンパク質骨格NMRシグナルの高分解能測定と帰属に取り組んだ。好熱菌βサブユニットの遺伝子をアミノ酸配列で(1〜390、391〜473)のように2つに分けて、インテインとともに別々のプラスミドに入れ、別々の大腸菌で発現させることにより区分標識されたβサブユニットを作製した。この際、^2H,^<13>C,^<15>Nの標識を行った。これを用いて、TROSY法による^1H-^<15>N相関2次元スペクトルおよびさまざまな3次元スペクトルを測定することにより、ポリペプチド主査シグナルの帰属を行った。次に、βサブユニット主鎖の帰属されたシグナル用いて、Mg-ADP、Mg-ATPなどのリガンドの結合がβにどのような構造変化を引き起こすかを全アミノ酸残基の情報を基に解析した。その結果、チロシンやヒスチジンに注目して解析を行ったときと同じように、リガンド結合によりβサブユニットはオープン型からクローズ型への構造変換をしているという結論に達した。(2)膜内在性ドメインF_0の固体高分解能NMRによる構造解析に関しては、サブユニットbおよびサブユニットcの大量発現法を確立した。そこで、サブユニットcを大量調製して膜に再構成し、その構造を調べている。その際、本補助金で購入した固体NMRプローブを用いている。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] T.Sato 他7名: "Synthesis of a membrane protein with two transmembrane regions"J.Peptide Sci.. 8. 172-180 (2002)
[Publications] A.Y.Nosaka 他4名: "Characterization of water in TiO_2 photocatalytic systems by solid state ^1H-NMR spectrescopy"Chem.Lett.. 200L. 420-421 (2002)
[Publications] K.Sugase 他7名: "Designing analogs of mini atrial ratriuretic paptide based on structural analysis by NMR and restrained molecular dynamics"J.Med.Chem.. 45. 881-887 (2002)
[Publications] E.Harada 他6名: "Redox-coupled confermational althernations in cytochrome C_3 from D.unlgaris Miyazaki F on the basis of its neduced solution structure"J.Mol.Biol.. 319. 767-778 (2002)
[Publications] E.Hanada 他8名: "A dinectional electron transfer regulation based on heme-chain anchitecture in the small tetraheme cytochrome c fine Shenauel Dueidens"FEBS Cett.. 532. 333-337 (2002)
[Publications] Y.-H.Lee 他6名: "Backbone NMR assiginments of the metal-free UneE from Bacillus pasteurii"J.Biomol.NMR. 24. 361-362 (2002)
[Publications] 田之倉優, 村松知成, 阿久津秀雄訳: "生化学キーノート"シュプリンガー・フェアラーク東京. 460 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

新規開発NMR法によるH^+-ATP合成酵素回転触媒機構の解明

Principal Investigator

阿久津 秀雄 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (60029965)

Research Products

[Publications] T.Sato 他7名: "Synthesis of a membrane protein with two transmembrane regions"J.Peptide Sci.. 8. 172-180 (2002)

[Publications] A.Y.Nosaka 他4名: "Characterization of water in TiO_2 photocatalytic systems by solid state ^1H-NMR spectrescopy"Chem.Lett.. 200L. 420-421 (2002)

[Publications] K.Sugase 他7名: "Designing analogs of mini atrial ratriuretic paptide based on structural analysis by NMR and restrained molecular dynamics"J.Med.Chem.. 45. 881-887 (2002)

[Publications] E.Harada 他6名: "Redox-coupled confermational althernations in cytochrome C_3 from D.unlgaris Miyazaki F on the basis of its neduced solution structure"J.Mol.Biol.. 319. 767-778 (2002)

[Publications] E.Hanada 他8名: "A dinectional electron transfer regulation based on heme-chain anchitecture in the small tetraheme cytochrome c fine Shenauel Dueidens"FEBS Cett.. 532. 333-337 (2002)

[Publications] Y.-H.Lee 他6名: "Backbone NMR assiginments of the metal-free UneE from Bacillus pasteurii"J.Biomol.NMR. 24. 361-362 (2002)

[Publications] 田之倉優, 村松知成, 阿久津秀雄訳: "生化学キーノート"シュプリンガー・フェアラーク東京. 460 (2002)

阿久津秀雄大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (60029965)