中性子散乱によるアクチン水和水ダイナミクスの解析

Dynamics of hydration water around actin detected by neutron scattering

藤原 悟; Plazanet, M.*; 松本 富美子; 小田 俊郎*

Fujiwara, Satoru; Plazanet, M.*; Matsumoto, Fumiko; Oda, Toshiro*

蛋白質アクチンは、真核細胞に最も豊富に存在し、細胞運動に関係する多様な機能を持つ。アクチン単量体(G-アクチン)は重合して螺旋状重合体F-アクチンを形成する。このF-アクチンの「柔らかさ」が機能の多様性において重要であることが指摘されているため、われわれは、F-アクチンの柔らかさの起源であるアクチンの内部運動特性を中性子散乱により調べてきた。中性子非干渉性弾性散乱及び中性子準弾性散乱(QENS)測定により、F-アクチン及びG-アクチンの運動特性の違いを示した。蛋白質の運動特性は、蛋白質水和水の運動特性と密接に関係すると言われている。そこで、F-アクチン及びG-アクチンの内部運動特性と水和水の運動特性との関係を調べるために、F-アクチン及びG-アクチンそれぞれのHO水和粉末試料及びDO水和粉末試料の中性子準弾性散乱測定を行い、その差から水和水のQENSスペクトルを抽出した。解析の結果、G-アクチン水和水の方がF-アクチン水和水よりも速い運動をすることが明らかとなった。これはF-アクチン及びG-アクチンの内部運動の違いと対応しており、水和水の運動が蛋白質内部運動に影響を及ぼすことを示唆している。

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