タンパク質におけるセリンおよびスレオニン残基のヒドロキシル群に関する水素交換研究と,極性サイドチェーン群を備えたNOE拘束装置を用いた構造精製
Mitsuhiro Takeda1, JunGoo Jee, Akira M Ono
1Structural Biology Research Center, Graduate School of Science, Nagoya University, Nagoya 464-8602, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|September 30, 2011
まとめ
新しいNMR技術は,セリンとスレオニンの残基でゆっくりと交代するヒドロキシル群を特定します. この進歩は,ヒドロキシル陽子に対する重要なNOE制限を提供することにより,タンパク質構造の精製に役立ちます.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- 構造生物学 構造生物学とは
- 核磁共振 (NMR) スペクトロスコピー
背景:
- 核磁共振 (NMR) 方法は,タンパク質構造の決定に不可欠です.
- タイロシンヒドロキシル (Tyr-OH) とシステインスルフヒドリル (Cys-SH) グループなどの極性サイドチェーンの陽子がゆっくりと交換することを特定することは,タンパク質構造の精製のために貴重な核オーバーハウザー効果 (NOE) の抑制を提供する.
- 以前の方法は,Tyr-OHとCys-SHグループに焦点を当てていた.
研究 の 目的:
- セリン (Ser) とスレオニン (Thr) ヒドロキシル (OH) 群の水素交換率をモニタリングするためのNMR方法を拡張する.
- タンパク質構造の精製のために,ゆっくりとセル/スル-OH陽子を交換することで得られたNOEの制限の有用性を実証する.
- タンパク質EPPIbでゆっくりと交換するOH群を持つ特定のSerとThr残基を特定する.
主な方法:
- H(2) O/D(2) O (1:1) 混合物での使用された (13) C(β) -NMR信号モニタリング.
- セル/スレ残基のβ炭素に (13) C, (2) H のダブルラベルを貼ったタンパク質を使用しています.
- 陽子同位体と陽子同位体の (13) C ((β)) ピークの解像度を観察することによって,OH群の交換率を分析した.
主要な成果:
- 18.2 kDa のタンパク質 EPPIb の Ser と Thr OH 群の水素交換率を成功裏にモニタリングしました.
- EPPIbで特定のバッファ条件 (50 mMのナトリウムリン酸塩,pH7.5,40 °C) の下で,ゆっくりと交代するヒドロキシル群 (k(ex) <~40 s(-1)) を有する1つのSerと4つのThr残基を特定した.
- 特定されたゆっくりと交換するSer/Thr-OH群に基づいて,追加のNOE制限を収集しました.
結論:
- 拡張されたNMR方法は,ゆっくりと交換するSer/Thr-OH群を識別するのに有効です.
- ゆっくりと交換されるSer/Thr-OH陽子は,タンパク質の構造を精製するために貴重なNOEの抑制物質を提供します.
- このアプローチは,タンパク質におけるOH陽子と水素結合受容体原子の空間的位置の定義に大きく貢献しています.
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