筋小胞体カルシウムＡＴＰ分解酵素の立体構造決定
Inquiry number
SOL-0000001634
Beamline
BL41XU (Macromolecular Crystallography I)
Scientific keywords
| A. Sample category | biology, medicine |
|---|---|
| B. Sample category (detail) | biomolecule, crystal, protein |
| C. Technique | X-ray diffraction |
| D. Technique (detail) | single crystal |
| E. Particular condition | low-T (~ liquid N2) |
| F. Photon energy | X-ray (4-40 keV) |
| G. Target information | chemical state, chemical bonding, molecular structure, structure analysis, structural change, function and structure, charge density |
Industrial keywords
| level 1---Application area | Pharmaceuticals |
|---|---|
| level 2---Target | drug design, process analytical technology (PAT) |
| level 3---Target (detail) | protein, drug |
| level 4---Obtainable information | crystal structure, local structure |
| level 5---Technique | diffraction, X-ray diffraction |
Classification
M10.10 single crystal diffraction
Body text
筋細胞中には筋小胞体という細胞小器官があり、その中にはカルシウムイオンが閉じ込められています。筋細胞は神経からの刺激を受けると、この筋小胞体からカルシウムイオンを放出し、それが筋収縮の引き金になっています。筋小胞体カルシウムＡＴＰ分解酵素は筋小胞体の膜に存在する膜タンパク質複合体で、筋収縮後に放出されたカルシウムイオンを再び筋小胞体内部に取り込む働きをします。
本事例は、ウサギ由来のカルシウムＡＴＰ分解酵素の立体構造をＢＬ４１ＸＵを用いて決定しました(図１)。
膜タンパク質の結晶は一般にＸ線反射能があまり良くないことが多く、またこの酵素の分子量は約１１万ととても大きく、結晶格子定数も166.0ｘ64.4ｘ147.1 Åと大きいものです。またこの酵素の結晶は厚さが20 µmほどしかなく、ＢＬ４１ＸＵの高輝度Ｘ線を利用することが構造決定に必須でした。
カルシウムＡＴＰ分解酵素は、心筋梗塞やがん治療の観点からも大いに注目されている酵素で、この構造決定はこれらの研究を大きく前進させるものです。
図１. 筋小胞体カルシウムＡＴＰ分解酵素の立体構造モデル
[ C. Toyoshima, M. Nakasako, H. Nomura and H. Ogawa, Nature 405, 647-655 (2000), Fig. 2,
©2000 Nature Publishing Group ]
Source of the figure
Original paper/Journal article
Journal title
C. Toyoshima, et al., Nature 405, 647-655 (2000)
Figure No.
2
Technique
Source of the figure
No figure
Required time for experimental setup
0 hour(s)
Instruments
| Instrument | Purpose | Performance |
|---|---|---|
| タンパク質結晶用回折装置 | Ｘ線回折像の記録 |
References
| Document name |
|---|
| C. Toyoshima, et al., Nature 405, 647-655 (2000) |
Related experimental techniques
Questionnaire
The measurement was possible only in SPring-8. Impossible or very difficult in other facilities.
This solution is an application of a main instrument of the beamline.
Ease of measurement
Middle
Ease of analysis
Middle
How many shifts were needed for taking whole data in the figure?
Four-nine shifts