2003 Fiscal Year Annual Research Report

広い構造空間における新しい蛋白質概念の確立とその応用

Research Project

Project/Area Number	14380314
Research Institution	Gifu University
Principal Investigator	桑田一夫岐阜大学, 医学部, 助教授 (00170142)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	鎌足雄司理化学研究所, 基礎科学特別研究員 (70342772) 赤坂一之近畿大学, 生物理工学部, 教授 (50025368)
Keywords	プリオン / 揺らぎ / 安定性 / 中間体 / 高圧NMR / ダイナミクス / リゾチーム / ユビキチン
Research Abstract	桑田らは,プリオンの疎水性クラスター領域における部分ペプチドが形成するオリゴマーの立体構造を,電子顕微鏡,円二色性スペクトル,NMR,計算機シミュレーションを用いて決定した(Kuwata et al., Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,2003)。この結果は治療薬の開発に役立つと考えられる。さらに桑田,赤坂,鎌足らは,ハムスタープリオンにおいて,NMR緩和時間測定によるミリ秒の遅い揺らぎを示す部位と,高圧NMR測定による安定性の低い部位とがよく相関していることを発見した。このことは,プリオンの遅い揺らぎがフォールディング中間体PrP^*形成反応と関連していることを示す証拠であり,大変興味深い(Kuwata et al. Biochemistry,印刷中)。熱安定性の低い部位は,遺伝性ヤコブ病の原因となる変異とよく相関しており,このような蛋白質のグローバルな遅い揺らぎが,病的構造変換と関連していることが分かった。プリオンの疎水性クラスター部分は,細胞毒性に関与し,またC端のヘリックス内部で熱安定性の低い残基は,感染性に関与していると考えられる。また赤坂らは,高圧NMRで観測されたユビキチンのフォールディング中間体が,パルスラベル法で調べられた速度論的中間体とよく似ていることを見出した(Kitahara et al., Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,2003)。また,高圧NMRを用い,高圧下における卵白リゾチームの立体構造を計算し,その構造変化を明らかにした(Refaee et al, J.Mol.Biol.,2003)。このように,広い構造空間における蛋白質の姿が原子レベルの分解能で次々と実験的に明らかになって来ている状況にある。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] Kazuo Kuwata: "NMR-detected hydrogen exchange and molecular dynamics simulations provide structural insight into fibril formation of prion protein fragment 106-126"Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.. 100・25. 14790-14795 (2003)
[Publications] Mihoko Tomida: "Development of a high-level expression system for Deuterium-labelled human serum albumin"Jpn.J.Physiol.. 53・1. 65-69 (2003)
[Publications] 桑田一夫: "たんぱく質の"かたち"の変貌と神経変性疾患"日本医事新報. 4123. 19-22 (2003)
[Publications] Ryo Kitahara: "Close identity of a pressure-stabilized intermediate with a kinetic intermediate in protein folding"Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.. 100・6. 3167-3172 (2003)
[Publications] Kazuyuki Akasaka: "Highly fluctuating protein structures revealed by variable pressure nuclear magnetic resonance"Biochemistry. 42・37. 10875-10885 (2003)
[Publications] Mohamed Refaee: "Pressure-dependent changes in the solution structure of hen egg-white lysozyme"J.Mol.Biol.. 327・4. 857-875 (2003)
[Publications] Kazuo Kuwata: "Slow conformational dynamics in the Hamster prion protein"Biochemistry. (in press).
[Publications] Michael W.Lassalle: "Pressure-induced unfolding of the molten globule of all-Ala alpha-lactalbumin"Prot.Sci.. 12・1. 66-72 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

広い構造空間における新しい蛋白質概念の確立とその応用

Principal Investigator

桑田 一夫 岐阜大学, 医学部, 助教授 (00170142)

Research Products

[Publications] Kazuo Kuwata: "NMR-detected hydrogen exchange and molecular dynamics simulations provide structural insight into fibril formation of prion protein fragment 106-126"Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.. 100・25. 14790-14795 (2003)

[Publications] Mihoko Tomida: "Development of a high-level expression system for Deuterium-labelled human serum albumin"Jpn.J.Physiol.. 53・1. 65-69 (2003)

[Publications] 桑田一夫: "たんぱく質の"かたち"の変貌と神経変性疾患"日本医事新報. 4123. 19-22 (2003)

[Publications] Ryo Kitahara: "Close identity of a pressure-stabilized intermediate with a kinetic intermediate in protein folding"Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.. 100・6. 3167-3172 (2003)

[Publications] Kazuyuki Akasaka: "Highly fluctuating protein structures revealed by variable pressure nuclear magnetic resonance"Biochemistry. 42・37. 10875-10885 (2003)

[Publications] Mohamed Refaee: "Pressure-dependent changes in the solution structure of hen egg-white lysozyme"J.Mol.Biol.. 327・4. 857-875 (2003)

[Publications] Kazuo Kuwata: "Slow conformational dynamics in the Hamster prion protein"Biochemistry. (in press).

[Publications] Michael W.Lassalle: "Pressure-induced unfolding of the molten globule of all-Ala alpha-lactalbumin"Prot.Sci.. 12・1. 66-72 (2003)

桑田一夫岐阜大学, 医学部, 助教授 (00170142)