2005 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質のフォールディングやダイナミクスに関与する水和構造
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16041101
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
新村 信雄 茨城大学, 理工学研究科, 教授 (50004453)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 伊知朗 茨城大学, 工学部, 助教授 (20354889)
栗原 和男 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (50354890)
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| Keywords | フォールデイング / ダイナミクス / 水和構造 / 水素結合 / 中性子回折 / タンパク質結晶成長 / タンパク質結晶成長相図 / 結晶品質評価 |
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| Research Abstract |
水分子ネットワークはタンパク質のフォールディング、ダイナミクスおよび分子認識にも関与していると考えられ、基本的なタンパク質(cubic insulin, RNase A,β-lactoglobulin,α-amylase,2Zn insulin等)の周囲を取り巻く水分子のネットワークの詳細を調べるため中性子回折実験を行うことにし、それぞれの大型単結晶育成を開始した。中性子回折実験では最低約1mm立法の体積のタンパグ質単結晶が必要である。タンパク質大型結晶育成は、一般的には困難であるが、良質大型結晶は溶解度曲線を含む相図のある一定領域で得られることを見いだした。次の基本的なタンパク質、RNase A,β-lactoglobulin.α-amylase,2Zn insulinの結晶成長相図を作成することに成功した。結晶成長相図に基づき準安定領域あるいはそれの近傍で大型結晶育成が可能であることが判明したので、相図が求まったタンパク質について大型結晶育成を行った結果、体積1mm3以上の大型単結晶が得られた。タンパク質の結晶品質を定量化する手法が確定していなかったが、我々は新たに次の3種類の方法を提案し、これによりInsulin, RNase A,β-lactoglobulin, 2Zn insulinの結晶品質評価を試みた。1)結晶のOver all B-factorを用いる。2)1/1000度以下に角度の広がりを押さえた平行ビームで結晶のロッキングカーブを求める。3)結晶中の分子配向の乱れに起因する散漫散乱の大小を評価する。大型単結晶が得られた、Insulin (pD=6.0)分解能2.5Å、RNAase A分解能1.7ÅでFull data setの取得を完了した。また、2Zn Insulinでは分解能1.8Åのdataが取得できることが予備実験で判明した。
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[Journal Article] Hydrogen and Hydration in Proteins and Nucleic Acids. Neutron Diffraction from bio-macromolecules at JAERI2005
Author(s)
Niimura, N., Arai, S., Kurihara, K., Chatake, T., Tanaka, I., Bau, R.
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Journal Title
Hydrogen- Hydration sensitive structural biology (Eds., Nobuo Niimura, Hiroshi Mizuno, John Helliwell, Eric Westhof) (KubaPro, Co. Ltd.) 1-1
Pages: 17-35
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