並列タイトル等Relation between the structure and function of proteins studied by the changes of tyrosine and tryptophan residues.
タイトル（掲載誌）平成16(2004)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書概要 = 2004 Fiscal Year Final Research Report Summary
一般注記金沢大学工学部
蛋白質の高次構造と機能との相関を調べるために我々はヘモグロビンとSrc-homology-3(SH3)蛋白を用いて、それらのリガンドによりひき起される蛋白質の構造変化をUV CDとUV共鳴ラマン分光により調べた。ヘモグロビンが肺で結合した酸素を組織でよ離する分子メカニズムには蛋白質の高次構造変化が重さである。即ち、ヘモグロビン分子は酸素の分圧やpH等を感知してその構造をrelaxed(R)型からtense(T)型へと変化すると考えられている。ヘモグロビンのdeoxy-T構造に特徴的にみられる290nmの負のCDバンドの出現は、サブユニット接り面にあるα42Tyrとβ37Trpの変化によるとされていた。そこで我々はα42Tyrとβ37Trp変異体を遺伝子工学的方法で合成して調べたところ、それらの変化では説明できないことが判明した。それらの変化は、C末端付近に位置するα140Tyr及びβ145Tyrの変化が主であることを、それぞれの人工変異体を合成して明らかにした。また、T構造特異的にみられるUV共鳴ラマンのTyrやTrpの変化について、T型frozenといわれる天↓変異体Hb M Boston(α58His->Tyr)および酸素ば和性が低いとされる金属置換ヘモグロビンNi-Fe Hybrid Hbを用いてその酸素結合機能と蛋白の構造変化との関連を追及した。SH3蛋白はプロリン(Pro)に富むペプチドを認識する情報伝達蛋白である。そのリガンドペプチドの認識にSH3のTyrやTrp残基が関与することをUV CDやUV共鳴ラマンの変化を通して明らかにし、更にSH3の6個あるTyrのどの残基が〓接ペプチドの認識に関わるかについて、それぞれのTyrをAlaに置換した変異体を合成して調べ14位Tyrが重さであることを明らかにした。また、同じSH3蛋白でもSrc-SH3とPI3K-SH3では、そのリガンドペプチドによりひき起される構造変化が異なるという興味ある結果を得た。
To get insight into how the quaternary structure changes correlate to their functions, we examined the near-UV CD and UV resonance Raman spectra of hemoglobin and the domein of Src-homology-3 protein with and without ligands. Using four newly synthesized mutant hemoglobins at α42Tyr,α140Tyr,β145Tyr, and/or β37Trp, it was clarified that the main contributors for a negative CD band, a T-sate marker band, are α140Tyr and β145Tyr, located at C-terminal positions. The T-structure specific UV resonance Raman bands of Tyr and Trp were characterized using a natural mutant Hb, Hb M Boston and a Ni-Fe Hybrid hemoglobin.Src-homology-3(SH3) protein recognize a Pro rich peptides and communicate with the other proteins. We demonstrated that SH3 interacts to the ligand peptide via Tyr residue(s) using UV CD and UV resonance Raman spectoscopy. SH3 has six Tyr residues. Specific Tyr residue for the interaction with Pro-rich peptide was specified as 14Tyr using mutants synthesized in E.coli each Tyr replaced by Ala. Interestingly, Src-SH3 and PI3K-SH3 showed different shtructure changes with the interaction of ligand peptides reflecting the different protein recognition.
研究課題/領域番号:14570103, 研究期間(年度):2002 – 2004
出典：「チロシンとトリプトファンの動きからみた蛋白質の高次構造変化と機能との相関」研究成果報告書 課題番号14570103（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-14570103/145701032004kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/)を加工して作成
関連情報https://nrid.nii.ac.jp/ja/search/?kw=60019578
https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-14570103/
https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-14570103/145701032004kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）