Research press release

タンパク質構造の変化をナノ秒レベルで観察する

Nature Methods

Watching protein structures move in nanoseconds

Nature Methods(電子版)に発表される新技術を用いれば、タンパク質構造の変化をナノ秒レベルの時間分解能で観察することができるようになった。

タンパク質は動的な巨大分子である。構造を変化させることによって生物学的機能を果たし、その動きは大きさ、速さとも極めて多様である。そうした変化を追跡する方法の中には、光学分光法など、高速の変化の検出に極めて優れたものがあるが、全体的なタンパク質の三次元構造に関して多くの情報が得られるものではない。一方、核磁気共鳴法(NMR)やX線結晶解析法などは、三次元構造の観察に適しているが、高速の動きの検出が不得手である。

このほどM Cammarata、H Iheeたちが発表したのは、時間分解広角X線散乱(TR-WAXS)という技術の新開発であり、これによって超高速なナノ秒レベルのタンパク質の動きを全体的な三次元構造の枠組みの中で追跡することができるようになった。研究グループは、TR-WAXSを用い、周知の酸素輸送タンパク質であるヘモグロビンに生ずる高速の構造変化に関して洞察を得た。

この方法は、さまざまなタンパク質の動きに関する超高速の時間分解能での研究に応用可能である。

Viewing changes in protein structure with nanosecond-scale time resolution is now possible, with a new technique published online this week in Nature Methods.

Proteins are dynamic macromolecules. They carry out their biological functions by altering their structures?with motions ranging from subtle to substantial and from slow to very fast. Some methods for monitoring these changes, such as optical spectroscopy, are very good at detecting fast changes but do not yield much information about the overall three-dimensional protein structure. Other methods, such as nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy or X-ray crystallography, are very good for looking at three-dimensional structure, but have limited ability to detect very fast motions.

Marco Cammarata, Hyotcherl Ihee and colleagues report new developments in the technique of time-resolved wide-angle X-ray scattering (TR-WAXS) that allow them to monitor very fast, nanosecond-scale protein movements in the context of the overall three-dimensional structure. They use TR-WAXS to gain insights into the rapid structural changes that occur in the well-known oxygen-transport protein haemoglobin.

The method can be applied for studying a wide range of protein motions with very fast time resolution.

doi: 10.1038/nmeth.1255

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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