ブックタイトル日本結晶学会誌Vol60No4

概要

日本結晶学会誌Vol60No4

放射光真空紫外円二色性分散計の開発と生体分子構造解析理論解析を進めることで，図10bに示すように，β2m 21-29線維の分子間構造であるβ-シート間には芳香族アミノ酸側鎖が3種の配向パターン（Phe-Tyr相互作用）で相互作用していることがわかった．このようなCD理論を用いたVUVCD解析のさらなる発展は，タンパク質やペプチド複合体の分子間構造研究に大きく貢献すると期待される．6．おわりにここで述べたように，VUV領域まで拡張されたCDスペクトルから，従来よりも詳細で新規な生体分子の構造情報が得られることがわかった．CD法の最大の利点は，さまざまな生体分子を多様な実験条件下で測定ができることである．VUVCD法は，この利点を最大限に活かしつつ，バイオインフォマティクス技術，MD，TDDFT，CD理論などとの融合により，精密な構造解析を実現できる手法であることがわかる．現在では，放射光の特性を活かした微小ビームによる時間分解CD装置などのデバイス開発により，生体分子の動的構造研究が可能になりつつある．本装置が利用されている研究領域は，糖鎖生物学や構造生物学にとどまらず，ここでは紹介できなかったが，放射線生物学，レオロジー学，天然物有機化学，アストロバイオロジーなどさまざまな分野に拡大している．VUVCD法の有効性はますます高まっており，今後もキラリティー測定を通して生体分子構造研究に大きく貢献できるものと期待される．謝辞VUVCD装置の開発・高度化については，広島大学の月向邦彦先生，谷口雅樹先生，生天目博文先生，有田将司先生および日本分光株式会社の深沢知行博士と三好有一博士のご協力をいただいた．また生体分子の構造解析については，九州大学の槇靖幸先生，台湾国立交通大学の平松弘嗣先生そして米国コロラド州立大学のRobertW. Woody先生をはじめ多くの共同研究者からのご協力をいただいた．ここに深く感謝の意を表します．文献1）N. Berova, K. Nakanishi and R. W. Woody: Circular dichroism,Willy-VCH Press, New York（2000）．2）G. D. Fasman: Circular Dichroism and the Conformational Analysisof Biomolecules, Plenum Press, New York（1996）．3）B. A. Wallace and R. W. Janes: Modern Techniques for CircularDichroism and Synchrotron Radiation Circular DichroismSpectroscopy，IOS, Amsterdam（2009）．4）月向邦彦,松尾光一：放射光17, 118（2004）．5）N. Sreerama and R. W. Woody: Meth. Enzymol. 383, 318（2004）．6）K. Matsuo, H. Namatame, M. Taniguchi and K. Gekko: J. Phys.Chem. A 116, 9996（2012）．7）K. Matsuo and K. Gekko: Bull. Chem. Soc. Jpn. 86, 675（2013）．8）K. Matsuo, K. Sakai, Y. Matsushima, T. Fukuyama and K. Gekko:Anal. Sci. 19, 129（2003）．9）K. Matsuo and K. Gekko: Carbohydr. Res. 339, 591（2004）．10）K. Matsuo, H. Namatame, M. Taniguchi and K. Gekko: Biomed.Spectrosc. Imaging 4, 269（2015）．11）Y. Kanematsu, Y. Kamiya, K. Matsuo, K. Gekko, K. Kato and M.Tachikawa: Sci. Rep. 5, 17900（2015）．12）K. Matsuo: Biomed. Spectrosc. Imaging 6, 111（2017）．13）E. Goldsmith, S. Sprang and R. Fletterick: J. Mol. Biol. 156, 411（1982）．14）H. Sugiyama, T. Nitta, M. Horii, K. Motohashi, J. Sakai, T. Usui, K.Hisamichi and J. I. Ishiyama: Carbohydr. Res. 325, 177（2000）．15）K. Matsuo, H. Namatame, M. Taniguchi and K. Gekko: Biosci.Biotech. Biochem. 73, 557（2009）．16）R. W. Woody: Meth. Enzymol. 246, 34（1995）．17）W. Kabsch and C. Sander: Biopolymers 22, 2577（1983）．18）S. M. King and W. C. Johnson: Proteins 35, 313（1999）．19）N. Sreerama and R. W. Woody: Anal. Biochem. 287, 252（2000）．20）J. G. Lees, A. J. Miles, F. Wien and B. A. Wallace: Bioinformatics22, 1955（2006）.21）N. Sreerama, S. Y. Venyaminov and R. W. Woody: Protein Sci. 8,370（1999）．22）L. Whitmore and B. A. Wallace: Nucleic. Acids Res. 32, W668（2004）．23）A. Micsonai, F. Wien, I. Kernya, Y. -H. Lee, Y. Goto, M. Refregiersand J. Kardos: Proc. Natl. Acad. Sci. 112, E3095（2015）．24）P. Y. Chou and G. D. Fasman: Biochemistry 13, 211（1974）．25）H. Holley and M. Karplus: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 86, 152（1989）．26）D. T. Jones: J. Mol. Biol. 292, 195（1999）．27）K. Matsuo, H. Watanabe and K. Gekko: Proteins 73, 104（2008）．28）K. Matsuo, Y. Sakurada, S. Tate, H. Namatame, M. Taniguchi andK. Gekko: Proteins 80, 281（2011）．29）K. Matsuo, H. Watanabe, S. Tate, H. Tachibana and K. Gekko:Proteins 77, 191（2009）．30）K. Matsuo, H. Namatame, M. Taniguchi and K. Gekko:Biochemistry 48, 9103（2009）．31）M. Pukancsik, A. Orban, K. Nagy, K. Matsuo, K. Gekko, D.Maurin, D. Hart, I. Kezsmarki and B. G. Vertess: PLoS ONE 11,e0156238（2016）．32）Y. Matoba, M. Miyasako, K. Matsuo, Kosuke Oda, M. Noda, F.Higashikawa, T. Kumagai and M. Sugiyama: FEBS Open Bio. 4,834（2014）．33）T. Itoh, I. Sugimoto, T. Hibi, F. Suzuki, K. Matsuo, Y. Fujii, A.Taketo and H. Kimoto: Biosci. Biotech. Biochem. 78, 624（2014）．34）Y. Izumi, K. Matsuo and H. Namatame: Chirality 30, 536（2018）．35）Y. Izumi, K. Matsuo, K. Fujii, A. Yokoya, M. Taniguchi and H.Namatame: J. Radiat. Res. 59, 108（2017）．36）A. Rodger, R. Marrington, M. A. Geeves, M. Hicks, L. de Alwis,D. J. Halsall and T. R. Dafforn: Phys. Chem. Chem. Phys. 8, 3161（2006）．37）K. Matsuo, Y. Maki, H. Namatame, M. Taniguchi and K. Gekko:Proteins 84, 349（2016）．38）G. Muruganandam, J. Burck, A. S. Ulrich, I. Kursula and P. Kursula:J. Phys. Chem. B 117, 14983（2013）．39）K. Matsuo, Y. Sakurada, R. Yonehara, M. Kataoka and K. Gekko:Biophys. J. 92, 4088（2007）．40）K. Matsuo and K. Gekko: Methods Mol. Biol. 974, 151（2013）．41）M. Yagi-Utsumi, K. Matsuo, K. Yanagisawa, K. Gekko and K. Kato:日本結晶学会誌第60巻第4号（2018）207