Fluorescence Characteristics of a Tryptophan Mutant of Leucine-responsive Regulatory Protein (Lrp)

루신-반응 조절 단백질(Lrp)은 18.8 kDa의 분자량을 갖는 164개의 아미노산으로 이루어진 글로벌 조절 단백질으로서, 야생형의 단백질(Lrp Wt)에는 아미노산 중 가장 강한 자체 형광을 띠는 트립토판이 존재하지 않는다. Lrp 단백질의 구조변이에 대한 정보를 줄 수 있는 형광분석을 위하여 Lrp Wt과 트립토판이루신-반응 영역에 단지 하나 존재하는 돌연변이 단백질(Lrp R145W)을 분리 정제하였다. Lrp R145W 단백질은 이들 ilvIH 오페론에서 고안된 Lrp 결합 특정 DNA와 아미노산 루신과의 결합 후에 형광이 감소하였으며 acrylamide, urea 등에 의해서도 급격히 쇄광하는 양상을 보였다. 이들 형광 실험 결과는 Lrp의 3차원적 구조 및 배향을 연구에 중요한 정보를 제공하여 줄 수 있을 것이다.

Leucine-responsive Regulatory Protein (Lrp) from Escherichia coli is an 18.8 kDa protein composed of 164 amino acids. Wild type Lrp (Lrp Wt) does not possess any tryptophan amino acid which has strong intrinsic fluorescence, whereas the mutant Lrp R145W contains a single tryptophan at the position 145 in the leucine-responsive domain. To investigate the fluorescence character, the Lrp R145W and Lrp Wt proteins were purified. The fluorescence intensity of Lrp R145W is much higher than that of wild type protein, and the intensity of Lrp R145W was decreased by binding to its specific DNA designed from ilvIH operon and to L-leucine. In addition, the tryptophan fluorescence intensity of Lrp R145W was strongly quenched by addition of acrylamide even in the least amount of concentration as well as by urea. The data obtained from this study may give valuable information on the three dimensional structure of Lrp R145W.