2008 Fiscal Year Annual Research Report
3つの単量体アロステリック酵素 (基質-活性化型) の分子機構と応用
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07F07433
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木村 淳夫 Hokkaido University, 大学院・農学研究院, 教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
WONGCHAWALIT Jintanart 北海道大学, 大学院・農学研究院, 外国人特別研究員
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| Keywords | アロステリック酵素 / モノマー酵素 / 分子機構 |
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| Research Abstract |
単量体アロステリック酵素、すなわちモノマー酵素が示す協同性(基質活性化)の現象例は極めて稀である。さらに我々は、3種の酵素(α-グルコシダーゼ・β-グルコシダーゼ・キチン分解酵素)の取得に成功している。従って、3酵素が示す協同性の分子機構を究明することは学問上において興味深い。本研究の目的は、単量体アロステリック酵素の分子機構を解明し、応用研究に結び付けることにある。本年度(研究期間:11月中旬〜3月末)は、β-グルコシダーゼとキチン分解酵素を対象に以下の4つの課題を設け研究を行った。1)アロステリック因子の決定、2)構造変化の観察、3)化学修飾による活性化残基の推定、4)結晶作製、である。本年度に次の研究成果を得た。
(1)触媒残基変異酵素の分子解析:A)遺伝子発現:β-グルコシダーゼの遺伝子発現を完了させ、昨年度と合わせて、3種の単量体アロステリック酵素の遺伝子発現に成功した。B)グライコシンターゼ反応:本反応を観察するため、求核残基(触媒アミノ酸)の置換酵素を作製した。それぞれの酵素反応に適したフッ素基質の有機合成を行っている。フッ素基質が完成した酵素ではグライコシンターゼ様の反応が見られたので解析中である。C)ケミカル-レスキュー反応:本反応に必要な触媒アミノ酸の置換体とフッ素基質の有機合成を3酵素について調製した。作製が完成していないものもあるので調製を継続している。
(2)アロステリック部位の決定:D)X線結晶構造解析:前年度に引き続き結晶作製を行っている。結晶が得られた酵素があるので、さらなる結晶化条件を検討中である。E)活性化部位の予測:基質活性化がない通常酵素をモデルとして三次構造を予想・比較しアロステリック部位を推測した。
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[Journal Article]2008
Author(s)
Okuyama M
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Journal Title
Molecular mechanism of α-glucosidase. "Carbohydrate-active enzymes : structure, function, and applications (ed. by Park K-H)"(Woodhead Publishing Ltd. (Cambridge, England))
Pages: 64-76
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