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蛋白質と水の界面構造を観る

研究報告コード R993100450
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 中迫 雅由
研究者所属機関
  • 東京大学分子細胞生物学研究所蛋白質解析分野
研究機関
  • 東京大学分子細胞生物学研究所蛋白質解析分野
報告名称 蛋白質と水の界面構造を観る
報告概要 液体窒素温度における蛋白質の結晶構造解析技術を開発し,蛋白質分子を取り巻く水分子と蛋白質の相互作用形態を明らかにした。
低温結晶構造解析技術は蛋白質結晶の放射線損傷を低減するだけでなく,今まで観測が困難であった蛋白質周辺の水和構造解析にも適用でき,蛋白質物性の研究に応用できる。低温結晶構造解析技術を使って多くの蛋白質の立体構造解析を行ったが,蛋白質分子のダイナミクスや生理反応を議論するためには,分子の水和構造のデータベースを構築する必要がある。今後は,温度に依存する水素原子の揺らぎとガラス転移温度の相関について議論することが可能になり,蛋白質,核酸,脂質,糖類などの生体特有の物質の活躍の場を与える第5の生体物質としての水について,新しいパラダイムが展開できると思われる。
画像

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研究分野
  • X線回折法
  • 有機天然化合物の結晶構造
  • 生体物質一般
  • 分子構造
関連発表論文 (1)S. Higuchi, M. Nakasako and T. Kudo. ”Crystallization and preliminary X-ray diffraction studies of hyperthermostable glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus” Acta Crystallographica D (1999) in press.
(2)M. Nakasako, M. Odaka, M. Yohda, N. Dohmae, K. Takio, N. Kamiya and I. Endo ”Tertiary and quaternary structures of photoreactive Fe-type nitrile hydratase from Rhodococcus sp. N-771: Roles of hydration water molecules in stabilizing the structures and the structural origin for the substrate specificity of the enzyme” Biochemistry 38, 9887-9898 (1999).
(3)M. Nakasako, H. Takahashi, N. Shimba, I. Shimada and Y. Arata ”The pH-dependent structural variation of complementarity-determining region H3 and the association mode of variable domains in the Fv fragment from an anti-dansyl monoclonal antibody, IgG2a(s)” Journal of Molecular Biology 291, 117-134 (1999).
(4)M. Nakasako ”Large-scale networks of hydration water molecules around β-trypsin revealed by cryogenic X-ray crystal structure analyses” Journal of Molecular Biology 289, 547-564 (1999).
(5)H. Sato, K. Takeda, K. Tani, T. Okada, M. Nakasako, N. Kamiya and T. Kouyama ”Specific lipid-protein interactions in a nobel honeycomb lattice structure of bacteriorhodopsin” Acta Crystallographica D55, 1251-1256 (1999).
(6)M. Nakasako, M. Kimura and I. Yamaguchi ”Crystallization and preliminary X-ray diffraction studies of blasticidin S deaminase from Aspergillus terreus” Acta Crystallographica D55, 547-548 (1999).
(7)M. Nakasako, T. Motoyama, Y. Kurahashi and I. Yamaguchi ”Cryogenic X-ray crystal structure analysis for the complex of scytalone dehydratase of a rice blast fungus and its tight-binding inhibitor, carpropamid: The structural basis of tight-binding inhibition” Biochemistry 37, 9931-9939 (1998).
(8)S. Nagashima, M. Nakasako, N. Dohame, M. Stujimura, K. Takio, M. Odaka, M. Yohda, N. Kamiya and I. Endo ”Novel non-heme iron center of nitrile hydratase with a claw setting of oxygen atoms” Nature Structural Biology 5, 347-351. (1998).
(9)S. Nagashima, M. Nakasako, N. Kamiya, M. Yohda, M. Odaka, T. Ueki and I. Endo ”X-ray crystallographic analysis of photoreactive nitrile hydratase” J. Inorg. Biochem. 67, M23 (1997).
(10)中迫雅由 “低温蛋白質結晶構造解析”日本結晶学会誌41,47-65(1999).
(11)中迫雅由 “低温でのタンパク質X線結晶構造解析”バイオサイエンスとインダストリー56,23-26(1998).
(12)中迫雅由 “蛋白質の水和構造”日本結晶学会誌40,107-113(1998).
(13)中迫雅由 “低温蛋白質結晶解析でのCryostream Coolerの利用”マックサイエンス技報9,25-33(1997).
(14)遠藤勲、尾高雅文、野口巧、星野幹雄、中迫雅由“光応答性ニトリルヒドラターゼ”蛋白質核酸酵素42、136-143(1997).
(15)C. Toshima, M. Nakasako, H. Nomura and HI. Ogawa ”Crystal structure of the calucium pump of sarcoplasmic reticulum at 2.6A resolution”Nature, vol. 405, pp. 645-655, (2000).
研究制度
  • さきがけ研究21、「場と反応」領域/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 中迫 雅由. 蛋白質と水の界面構造を観る. 「さきがけ研究21」研究報告会「場と反応」領域 講演要旨集(研究期間1996-1999),1999. p.47 - 56.

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