■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
【生化学/熱力学】100℃以上の温度でのタンパク質の安定化機構を熱力学的に解明 超耐熱化タンパク質の設計が可能に 理研
- 1 :もろ禿 ◆SHINE.1vOk もろ禿HINE! ★@\(^o^)/:2015/10/26(月) 21:35:37.17 ID:???.net
- 100℃以上の温度でのタンパク質の安定化機構を熱力学的に解明 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20151026_2/
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20151026_2/fig1.jpg
図1 大腸菌由来CutA1の立体構造
αはαへリックス構造、βはβシート構造を示す。色分けされた3つの構造単位から成る三量体である。
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20151026_2/fig2.gif
図2 EcCutA1_0SHとその疎水性変異型の熱変性反応の可逆性
黒のカーブは1回目のDSC測定。赤いカーブは2回目の測定で、熱変性直後冷却して再度昇温し測定した。EcCutA1_0SHでは、赤と黒の2つのカーブが完全に重なっていることから可逆性を
示していることが分かった。
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20151026_2/fig3.gif
図3 EcCutA1_0SHの疎水性変異型のDSCカーブ
2重変異型「EcCutA1_0SH_S11V/E61V(=Ec0VV)」は2つのアミノ酸残基のバリン(Val)置換によって変性温度が27.6℃上昇した。
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20151026_2/fig4.gif
図4 荷電性変異型の熱力学的パラメータの温度依存性
荷電性残基変異型の変性温度でのエンタルピー変化(ΔH)をプロットしている。黒と赤のカーブはEc0VV_6のΔHとTΔSの温度関数を示す。
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20151026_2/fig5.gif
図5 Ec0VV(1)とEc0VV_6(2)の変性の熱力学的パラメータの温度関数
青のカーブはエンタルピー変化、赤はエントロピー変化、黒はギブスエネルギー変化を示す温度依存曲線。
要旨
理化学研究所(理研)放射光科学総合研究センター生物試料基盤グループの油谷克英上級研究員、松浦祥悟リサーチアソシエイトらと、高輝度光科学研究センター(JASRI)、
大阪大学蛋白質研究所の共同研究グループは、100℃以上の温度領域で生息する超好熱菌[1]などが産生する非常に高い熱安定性を示す超耐熱性タンパク質の熱安定性に寄与する
疎水性相互作用[2](疎水性のアミノ酸残基間の相互作用)と静電的相互作用[3](荷電性のアミノ酸残基間の相互作用)の熱力学的な役割を実証的に解明しました。
タンパク質は20種類のアミノ酸が多数連なってできています。超好熱菌などが産出する超耐熱性タンパク質には、側鎖がイオン化する荷電性のアミノ酸残基(荷電性残基[4])が、好熱菌や
常温生物などのタンパク質に比べ高い割合で存在しています。このため、荷電性残基間の相互作用(塩結合)が、100℃以上の温度領域でのタンパク質の熱安定性に寄与していると考えられて
きました。しかし、100℃以上で生物機能を発揮できる超耐熱性タンパク質の設計は、未だに実現していません。これは100℃以上の温度領域でのタンパク質の熱安定性について熱力学に関する
実験が技術的に困難なためです。また、タンパク質の安定化には疎水性相互作用が重要とされていますが、100℃以上の高い温度で熱力学的にどのような役割を担っているか実験的な検証が
なされていませんでした。
共同研究グループは、高い熱安定性を持つ大腸菌由来のタンパク質「CutA1」を構成する複数のアミノ酸残基を、疎水性および荷電性のアミノ酸残基へ置換することで、変性温度を86℃から
137℃まで改善することに成功しました。これにより、100℃以上の温度領域での疎水性相互作用と静電的相互作用の熱安定化に寄与する熱力学的役割を実証的に解明しました。
熱安定性の高いタンパク質は、医学・薬学などの分野で取り扱いやすいタンパク質試料として、あるいは工業分野における耐熱素材として必要とされています。今回の成果は、100℃以上の高い
温度でのタンパク質の安定化を熱力学的に解明したもので、超耐熱性タンパク質の設計に理論的指針を与えると期待できます。
本研究は、日本医療研究開発機構所管の『創薬等ライフサイエンス研究支援基盤事業』の一環として行われました。また、本成果は、国際科学雑誌『Scientific Reports』に(10月26日付け)に
掲載されます。
(以下略)
- 2 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/26(月) 21:36:59.26 ID:GdWVtEW3.net
- それで、これがどんな使い道があるの?
- 3 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/26(月) 21:38:06.95 ID:aNQeJDiD.net
- 毒素とか有害なものに限って、熱に強いみたいのあるよな
- 4 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/26(月) 21:40:19.05 ID:bq4vZ1++.net
- 超人類の誕生
- 5 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/26(月) 21:43:32.41 ID:jogW+dce.net
- 超耐熱化タンパク質はありまぁす
- 6 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/26(月) 21:52:58.37 ID:m4+8iEUT.net
- >>2
焼き肉がカッチカチになる
- 7 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/26(月) 22:00:50.91 ID:fB5BS4oM.net
- 茹でても茹でても生卵
- 8 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/26(月) 22:16:47.35 ID:zYphoLO3.net
- やけどしない皮膚
- 9 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/26(月) 22:22:52.71 ID:11ayIDWw.net
- ニュータイプの可能性
- 10 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/26(月) 22:29:34.81 ID:RQmkCYcx.net
- 加熱しても死なない菌の誕生と人類の滅亡
- 11 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/26(月) 22:37:37.48 ID:QQa4/qoC.net
- >>6
逆だろ
- 12 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/26(月) 22:43:29.38 ID:R4sdc2QX.net
- そう言えば入須冬実と伊原摩耶花が在日朝鮮人って原作に書いてあったな
なんか伊原摩耶花の信者って自分に言い聞かせるように伊原摩耶花を持ち上げる発言してるよね
本当はわかってるのかもしれないね
伊原摩耶花がうんこってこと
- 13 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/26(月) 23:11:29.61 ID:KKXl/gwG.net
- すごいじゃんこれ
でも100度超えたら水も気体だし色々難しそう
- 14 :2chのエロい人@\(^o^)/:2015/10/26(月) 23:16:27.36 ID:KEboFlJv.net
- 茹でても生卵
- 15 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 01:54:22.35 ID:LIZkXx+q.net
- 熱に弱くないと体内に入った場合分解できずに排出もできず有害になるとか
重大な問題を招くんじゃないの?
- 16 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 02:09:25.62 ID:h0GdAeJY.net
- 刺し身を殺菌できるな
生レバーも復活や
- 17 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 03:16:52.62 ID:gwOhK4is.net
- >>11
全然焼けない肉か・・・
- 18 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 05:38:42.20 ID:wvyX2WPl.net
- >>17
焼いても柔らかい肉だろ
- 19 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 06:54:30.41 ID:9l5h4ptX.net
- 沸騰した精液を作れるようになる
- 20 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 07:10:00.43 ID:hfmlp/QC.net
- 100℃以上の胃袋を持たないと消化できない食材になりそう。
- 21 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 07:14:21.50 ID:AT/aWvGn.net
- 溶岩の中を泳ぐ能力者もおるらしいからな
- 22 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 07:16:24.24 ID:hfmlp/QC.net
- 熔岩を飲み食いする能力者向けの食材か。納得。
- 23 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 10:04:15.99 ID:2y5QAv8H.net
- 即座に革製品での応用が期待されるな
- 24 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 12:16:10.44 ID:3/+tr6bF.net
- >>2
とりま>>10が恐いんだけど
金星で生きるには必要かもな
既にエシディシ様なら500℃の血液でも生存可能なタンパク質と共存してるよwwwww
- 25 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 12:36:47.43 ID:R6P9JDGz.net
- 癌細胞は42,3度で死滅する。
- 26 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 12:48:21.63 ID:Aoc1pQBT.net
- ESBだろ。やめとけ
- 27 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 15:36:32.34 ID:8wJbANdv.net
- 2009年の解説記事でこんだけわかってんのに、何をいまさらって感じだな
http://www.jbsoc.or.jp/seika/wp-content/uploads/2013/05/81-12-06.pdf
高い耐熱性の分子機構としては,二次構造の安定
化,疎水性相互作用の強化,イオン結合ネットワークの構築,オリゴマー化,サブユニッ
ト間相互作用の強化等による天然状態の安定化,あるいは,ループの短鎖化等による変性
状態のエントロピー的な不安定化が提唱されている.また,構造の固さと耐熱性には必ず
しも直接的な関連性があるとは言い切れない.結論としては,好熱菌タンパク質は,様々
な耐熱機構を組み合わせて高い耐熱性を獲得している.
>共同研究グループは、高い熱安定性を持つ大腸菌由来のタンパク質「CutA1」を構成する複数のアミノ酸残基を、疎水性および荷電性のアミノ酸残基へ置換することで、変性温度を86℃から
>137℃まで改善
と様々な耐熱機構が既に備わったCutA1の「イオン結合ネットワークの構築」部分だけ
ちょっと強化しましたって、、、
- 28 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 16:53:51.21 ID:Ybni+5AC.net
- 高温の方が反応分子の分散が速いので工業的には超耐熱性酵素の応用範囲は大きい
比較的簡単に大幅に耐熱性を向上できるのは利用価値が高い
- 29 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 16:57:38.59 ID:+f5zKklL.net
- >>15
脳に蓄積して神経変性を引き起こしたら怖いね
- 30 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 21:05:59.99 ID:OGZfZTi+.net
- 熱水鉱床の付近で高温に耐えて生活してる生物を調査したほうが絶対早いw
- 31 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/27(火) 21:26:36.47 ID:1DR3mLfa.net
- >>30
だからそういう菌を実験に使って、その理由を解明したんだろ
- 32 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/30(金) 02:13:18.83 ID:isTWdfEy.net
- 刺身の缶詰ができるの?
- 33 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/10/31(土) 13:26:39.34 ID:UNKhApA1.net
- 熱容量が負値を示しているのが気持ち悪い
軸ぐらい合わせろ
- 34 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/11/01(日) 23:49:48.92 ID:dO6syPwp.net
- >>30
こいつバカか?
- 35 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/11/01(日) 23:51:54.01 ID:dO6syPwp.net
- >>32
いい発想
- 36 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/11/02(月) 00:10:43.61 ID:R3FuQXvH.net
- >>1
で、そのタンパク質は機能を果たすの?
- 37 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/11/02(月) 00:13:07.80 ID:R3FuQXvH.net
- よくよく読んだら 好熱菌のタンパク質の修飾機能を検証したって話かよ
>>1 のタイトルは誤解を生むだけだわ
- 38 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/11/03(火) 08:35:23.82 ID:ZHZPQGxN.net
- 遺伝子組み換えで、お湯の沸騰温度をはるかに超えて生き延びる細菌を
作られたら、とてもやっかいなことになる。
納豆菌も枯草菌の仲間で100度では死なないから、藁に付いている納豆菌
が、藁と一緒に大豆を煮て、冷やしておくと納豆菌だけが生き残って
納豆になるが、将来人為改造した細菌も100度で死なないものができたら、
納豆も安心しては食べられなくなるかもしれないな。少なくとも製造が
簡単では無くなる。他の雑菌が混ざり込むのでやっかいだ。
- 39 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/11/03(火) 20:05:04.27 ID:iBj7X/Fw.net
- >>27
水の沸点を超えた事は大きなブレークスルーだがな
- 40 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/11/04(水) 07:56:28.38 ID:sXLvJjtU.net
- >>39
え?
- 41 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/11/04(水) 11:00:37.17 ID:UyR9pPQb.net
- >>39
もっと高い温度でも形状を維持しているのに、100℃程度で
もう反発がおこるのが古典科学のアホどもの思考だものな。
どんどん体制温度あがってゆけば、あーだこーだ屁理屈ならべて
ありえんとか嘘つきとか言い出すのがこいつらの姿勢、最後に
キチガイ扱いしてくるんだよね。
- 42 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2015/11/04(水) 15:14:19.19 ID:S5l8z2vA.net
- タンパク質は硫黄などで架橋すると、熱で変性が起きにくく補強できると
思ったが、DNAやRNAは温度が上がるとばらけて壊れてしまうような気がするが、
耐熱細菌などではどうやって保護しているのだろうか?
総レス数 42
12 KB
掲示板に戻る
全部
前100
次100
最新50
read.cgi ver 2014.07.20.01.SC 2014/07/20 D ★