微生物由来リボヌクレア-ゼの基質認識および反応の機構の3次元構造に基づく解明

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01580152
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 中村 和郎 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (00012675)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三井 幸雄 長岡技術科学大学, 理学センター, 教授 (40012637)
• Keywords: リボヌクレア-ゼ / 酵素 / 立体構造 / X線結晶解析 / 基質認識 / 反応機構

Research Abstract

1.リボヌクレア-ゼMs*3'ーGMP複合体結晶の分子置換法による解析は順調に進んだ。すなわち、前年度より高分解能の2A分解能でNative結晶の回折デ-タを収集する事ができた。2.前年度得ることに成功した蛋白分子の格子軸に対するオリエンテ-ションおよび位置から分子モデルを作成し、この粗いスタ-ティング・モデルに対して、電子密度ー分子モデル適合プログラムTOMおよび精密化プログラムPROLSQを用いて精密化を行ったところ、信頼度因子R値は20%をわり、精密なモデルを得ることができた。3.前年度に試みたリボヌクレア-ゼMsと2'ーGMP、3'ーAMP、GfpCなど阻害剤あるいは基質類似体との複合体の結晶化はいずれもX線構造解析可能な結晶を与えた。2の解析の結果に基づき、これらの結晶の解析にも成功し、いくつかの発表を行っている。特に、GfpCとの複合体結晶の解析結果から、本酵素において一般酸として働くのはHis91であることが明確に示された。一般塩基として働く残基の候補としてはGlu57およびHis39が挙げられたが、どちらか特定することはできなかった。4.リボヌクレア-ゼRhに関しては、結晶多形の困難を、結晶母液にMgイオンを共存させることで克服することに成功し、有力な重原子誘導体を数種類得て、重原子位置の決定も決められつつある。まもなく電子密度図も得られるはずであり、今後、解析は順調に進むと思われる。

Research Products

• [Publications] 中村 和郎: "分子グラフィックスの現状" 日本結晶学会誌. 32. 31-38 (1990)
• [Publications] Toshiya Senda: "Threeーdimensional Structure of Recombinant Murine Interferonーβ" Proceedings of the Japan Academy. 66. 77-80 (1990)
• [Publications] 中村 和郎: "タンパク質結晶構造の精密化における分子動力学の利用" 化学と工業. 43. 1286-1287 (1990)
• [Publications] Kazuo T.Nakamura: "Threeーdimensional Structures of the complexes between ribonuclease Ms and inhibitors,3'ーGMP and 2'ーGMP" Proceedings of the Second International Meeting on Structure,Function and Chemistry(Barcelona). (1991)
• [Publications] Takamasa Nonaka: "Preliminary Crystallographic Study of the Complex between ribonuclease Ms and GfpC" Proceedings of the Second International Meeting on Structure,Function and Chemistry(Barcelona). (1991)
• [Publications] Yasuo Takeuchi: "Refined Crystal Strueture of the Complex of Subtilisin BPN' and Streptomyces Subtilisin Inhibitor at 1.8A^^° Resolution" J.Mol.Biol.(1991)
• [Publications] Yasuo Takeuchi: "Molecular Recognition at the Active Site of Subtilisin BPN'" Protein Engineering. (1991)
• [Publications] Takamasa Nonaka: "Crystal Structure of the Complex between ribonuclease Ms and a substrate analogue,GfpC" KEK Photon Factory Active Report. (1991)
• [Publications] Takamasa Nonaka: "Threeーdimensional Structures of the Complexes between Ribonuclease Ms and Inhibitors,3'ーGMP and 2'ーGMP" KEK Photon Factory Active Report. (1991)
• [Publications] Takamasa Nonaka: "Threeーdimensional Structure of Ribonuclease Ms* 3'ーGuanylic Acid Complex at 2.5A^^° resolution" FEBS Letters. (1991)
• [Publications] 中村 和郎: "新しい実験化学講座10「回折」4章5節「モデル作成」" 丸善(株), (1992)