Article 生化学：O2輸送タンパク質の設計と加工 2009年3月19日 Nature 458, 7236 doi: 10.1038/nature07841 天然に起こるタンパク質処理・加工がどのような原理によっているのかは、自然選択と進化を通して蓄積された機能重複や複雑さのためにわかりにくい。完全に人工のタンパク質は、こうしたタンパク質加工・処理の原理を、自然の機能を拡張し再現しながら明らかにし検証する、いわば白紙として使える。今回我々は、ヒトのニューログロビンに似た、酸素輸送タンパク質の設計によりこの手法を試みた。3種類のアミノ酸だけからなり、へリックスを形成する非天然の単純な配列から始めて、4本のへリックスからなるバンドルを作り、ヒスチジンをビスヒスチジン配位型ヘムへと配置し、ヘム結合によるグルタミン酸の埋没とへリックスの回転を利用して、遠位のヒスチジンにひずみを導入してO2結合を促進した。ヘムの酸化を起こさない安定した酸素結合を生成させるため、タンパク質内部とループの単純な充てんによりへリックスの接触面の可動性を減らして、水を排除している。O2の親和性や交換の時間スケールは、天然のグロビンの遠位のヒスチジンによる場合に匹敵し、また、O2がCOより強力に結合するという例外的性質がみられたことは注目に値する。 Full Text PDF 目次へ戻る
