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生化学:NMRによる20Sプロテアソームの定量的動態解析と結合の研究

Nature 445, 7128 doi: 10.1038/nature05512

細胞が重要な生物過程を行うために用いる装置は、大型分子の会合体からなっている。このような構造の1つであるプロテアソームは、損傷を受けたり誤って折りたたまれたりしたタンパク質を細胞から除去するのに中心的な役割を果たす分子機械である。従来、このような大きな系の定量核磁気共鳴(NMR)分光法による研究は、分子量が大きすぎることで妨げられてきたが、本論文では、670キロダルトンの20Sプロテアソームコア粒子について、この分子量の限界を超えた測定が可能であることを示す。これは、ほかの部分が高度に重水素化された条件下でイソロイシン、ロイシンおよびバリンのメチル基をプロトン化するという同位体標識法の使用と、その結果生じるNMRシグナルの寿命を長く保つ試みを組み合わせることで可能となった。この方法によって20Sコア粒子の測定を行い、分子量が最大で1メガダルトンの複合体のスペクトルを記録することで、機能的に重要な動きおよび相互作用が明らかになった。今回の結果は、一般的に適用可能な方法を用いて、通常の研究で扱われてきたものよりも分子量が1桁以上大きい超分子構造に対しても、NMR分光法により詳細な知見が得られることを示すものである。

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