構造生物学：電場によって刺激されたタンパク質の力学的性質

タンパク質に内在する力学的性質、すなわちアミノ酸の協調した動きと、このような動きを制約する力のパターンは、タンパク質の構造を機能に結び付けている。今回我々は、コンホメーション変化を時空間的に詳細に観察する新規な方法について報告する。これは強力な電場パルスのタンパク質結晶への照射と時間分解X線結晶学の手法を組み合わせたものである。我々は、ヒトのPDZドメイン（LNX2^PDZ2）をモデル系として用いて、タンパク質結晶は、マイクロ秒以下の時間スケールでその協調した動きを駆動するのに十分な強度の電場パルスに耐えられることを示す。誘導された動きは極めて小さく、多様な物理的機構が関与していて、タンパク質構造全体にわたって起こる。電場が誘導する動きの全体的パターンは、PDZドメインファミリーの保存された機能関連部位での変化など、リガンド結合により自然に引き起こされる局所的またアロステリックなコンホメーション変化と一致している。本研究は、タンパク質機能の力学的基盤についての包括的な実験研究の基盤となるものだ。

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