並列タイトル等Relationship between structural changes of protein and function of abnormal hemoglobin.
タイトル（掲載誌）平成6(1994)年度 科学研究費補助金 一般研究(C) 研究成果報告書概要 = 1994 Fiscal Year Final Research Report Summary
一般注記金沢大学医療技術短期大学
X線結晶解析によると、Hbの四次構造変化、すなわちR(relaxed)→T(tense)転移は、α_1-β_1とα_1-β_2のサブユニット接触面のうち、主にα_1-β_2接触面で起こるといわれている。このα_1-β_2接触面にアミノ酸変異が起こると、Hbの協同性が失われることは、この面が重要であることを裏付けている。しかし、個々のアミノ酸が四次構造変化にともなって、どのような状態変化を起こしているかについての知見は非常に乏しい。最近レーザー技術の発展により、高繰り返しで安定なUVレーザー光が得られるようになったこと、また弱いラマン線を高感度でキャッチする検出器が開発されたことにより、タンパク質の紫外光励起の共鳴ラマン(UVRR)の測定が可能になった。UVRRでは励起波長を選ぶことによって、アミド結合、Phe、Trp、Tyrなどの状態変化をそれぞれ選択的に解析できる。本研究では235nm励起によるUVRRでHbのR→T転移にともなうTrpとTyrの状態変化を調べた。HbのR→T転移にともないTrpのラマンバンドには主に強度の変化が、Tyrには波数のシフトがみられた。異常血色素Hb Hirose(β37Trp→Ser)のUVRRを測定することにより、DeoxyHb A中のβ37Trpのラマンスペクトルを抽出することに初めて成功した。それよりDeoxyHb Aにおけるβ37Trpは疎水的環境にあり強い水素結合を形成していることが示唆された。酸素結合にともなってこの状態に変化が起こり、R→T転移にともなう全Trpの変化の70%がこのβ37Trpによることが明らかとなった。また、Hb Hiroseのタンパク質の構造変化を円偏光二色性(CD)スペクトルにより調べ、機能と構造変化についても考察した。
X-ray crystallographic studies have shown that the deoxy and liganded forms of hemoglobin (Hb) poseesee two distinct quaternary structures named T-and R-states, respectively. Cooperative oxygenation to Hb has been explained in terms of a reversible transition between the two quaternary structures upon partial ligation to the four hemes. Environmental changes of tyrosine (Tyr) and tryptophan (Trp) residues of Hb upon its T-to-R transition of quaternary structure was ivestigated with ultraviolet resonance Raman (UVRR) spectroscopy and circular dichroism (CD) . To characterize the spectral change of Trp beta37 at alpha_1beta_2 interface due to the quaternary structure transition, the UVRR spectra of Hb A were compared with the corresponding spectra of Hb Hirose in which Trp beta37 is replaced by serine (Ser) . Difference spectrum between deoxyHb A and deoxyHb Hirose gave rise to only Trp RR bands, which were reasonably ascribed to Trp beta37 in deoxyHb A.Comparison of the Hb A-Hb Hirose difference spectra in the oxy and deoxy states revealed that the oxygenation-induced changes of Trp RR bands arose mostly from Trp beta37 and the remaining minor part from Trp beta15, demonstrating that Trp beta37 plays a pivotal role in the quaternary structural change in Hb A.
研究課題/領域番号:05670116, 研究期間(年度):1993 – 1994
出典：研究課題「異常血色素におけるタンパク質の構造変化と機能異常相関」課題番号05670116（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-05670116/056701161994kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作成
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関連情報https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=60019578
https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-05670116/
https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-05670116/056701161994kenkyu_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）