連続シンクロトロン結晶学で捕捉されたバクテリアホドプシンにおける陽子吸収機構
Tobias Weinert1, Petr Skopintsev2, Daniel James2
1Division of Biology and Chemistry-Laboratory for Biomolecular Research, Paul Scherrer Institut, 5232 Villigen, Switzerland. tobias.weinert@psi.ch.
研究者はシンクロトロン結晶学を用いてタンパク質の動態を視覚化し,バクテリアホドプシンを捕捉した.
科学分野:
- 構造生物学
- バイオ物理学
- タンパク質ダイナミクス
背景:
- タンパク質の構成のダイナミクスは 生物学的機能に不可欠です
- これらの急速な動きを視覚化するには 先進的な構造技術が必要です
研究 の 目的:
- シンクロトロン源に時間解像度シリアル結晶学を適応させる.
- バクテリアホドプシンの機能的な形状の変化を視覚化します.
- タンパク質の動きを 200ミリ秒で記録する
主な方法:
- シンクロトロンX線源に適応した時間解像度の連続結晶学.
- バクテリアホドプシンの光活性化
- 構造の変化のデータ収集と分析
主要な成果:
- 光活性化後の最初の5ミリ秒間にバクテリアホドプシンにおける構造変化が観察され,X線レーザーデータと比較できます.
- 10~15ミリ秒間の間に細胞質側で 重要な構造的再配置 (最大9アングストーム) が検出された.
- 特定の残留物 (ルシン-93,フェニララニン-219) の回転を特定し,陽子転送のための水鎖を形成しました.
結論:
- シンクロトロンベースの時間解像度シリアル結晶学は,タンパク質の動態を研究するのに有効です.
- 陽子の放出と再充電を含むバクテリアホドプシンの光周期における重要な構造的出来事を解明した.
- 陽子ポンプの機能に不可欠な 陽子線形成の仕組みを明らかにした
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