溶液中の蛋白質構造を正確に評価するための新規解析法を開発

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構造評価の妨げとなる凝集の影響を実験データから除去

2020-06-09 京都大学

杉山正明 複合原子力科学研究所教授、守島健 同助教、加藤晃一 自然科学研究機構生命創成探究センター教授(兼・分子科学研究所教授、名古屋市立大学教授)、胡桃坂仁志 東京大学教授らの研究グループは、溶液中の目的蛋白質の正確な構造を求めるために、構造評価の妨げとなる凝集の影響を実験データから除去する新たな解析方法を開発しました。

X線や中性子を用いた小角散乱法(SAS)は溶液中の蛋白質の構造を解析する強力な測定法ですが、溶液中に僅か数%程度の凝集が存在するだけで目的蛋白質の正確な散乱プロファイルが得られなくなり、誤った構造の解釈に繋がる危険性を孕んでいることが長年の問題でした。そこで本研究では、超遠心分析(AUC)で測定される凝集の存在比率を用いて散乱プロファイルから凝集の影響を取り除く解析法(AUC-SAS法)を開発しました。

今後はAUC-SAS法で解析した散乱プロファイルから得られる構造を元にして、従来よりも高度な生物学的議論が可能になると期待されます。また、AUC-SAS法は解離会合平衡系のように複数の蛋白質成分が共存する多成分溶液に対しても応用可能で、特定成分を選択的に構造解析することができます。生体により近い環境の複雑な多成分溶液中での蛋白質構造を解析するにあたって、AUC-SAS法は不可欠な手法となることが期待されます。

本研究成果は、2020年6月8日に、国際学術誌「Communications Biology」のオンライン版に掲載されました。

図:本研究の概要図

書誌情報

【DOI】 https://doi.org/10.1038/s42003-020-1011-4

【KURENAIアクセスURL】 http://hdl.handle.net/2433/251196

Ken Morishima, Aya Okuda, Rintaro Inoue, Nobuhiro Sato, Yosuke Miyamoto, Reiko Urade, Maho Yagi-Utsumi, Koichi Kato, Rina Hirano, Tomoya Kujirai, Hitoshi Kurumizaka & Masaaki Sugiyama (2020). Integral approach to biomacromolecular structure by analytical-ultracentrifugation and small-angle scattering. Communications Biology, 3:294.

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