微生物由来新規カルボキシルプロテアーゼの構造と機能

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08044202
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 小田 耕平 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 教授 (50081584)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平賀 和三 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助手 (50252549) ; KAY John ウェールズ大学カーディフ校, 分子医生物科学部, 教授 ; DUNN Ben M フロリダ大学, 医学部, 教授
• Keywords: 微生物 / カルボキシルプロテアーゼ / アスパルティックプロテアーゼ / 構造と機能 / 触媒残基 / ペプスタチン / 基質特異性 / 酸性プロテアーゼ

Research Abstract

原核生物由来の最初のカルボキシルプロテアーゼ(CP)であり,且つ,ペプスタチン非感受性CPであるPseudomonas sp.(PCP)とXanthomonas sp.(XCP)の酵素を始め,その後発見されたBacillus coagulans J-4酵素,クマモリシンの合計4種類の酵素を対象に反応速度論的解析を加える。その成果を基にこれらCPの構造と機能を総合的に考察する。更に,CPの進化を考察すると共に,CPの全体像を探る。
1.野生型酵素の解析(実施場所:Dunn研究室)
本年度はPCPとXCPを対象に新シリーズの基質を用いて速度論的解析を行った。その成果はJ.Biochem.に投稿中。
2.触媒残基の同定(実施場所:小田研究室)
一次構造上,PCPとXCPは50%以上の相同性が認められるが,ベプスタチン感受性CP(Aspartic proteinase)とは全く相同性が無く,更に,既報のCPに例外なく認められる触媒残基配列(D^*-T-G,D^*:触媒残基)も無い(J.Biol.Chem.,269,1994)昨年,遺伝子工学的方法で推定した両CPの触媒残基の確証を得る目的で,現在,^<13>Cラベル化カルボジイミドを用いて検討中である。
3.Bacillus sp.J-4 CP遺伝子のクローニング(実施場所:小田研究室)
このことについて検討したが,クローニングには至らなかった。
4.動物細胞をs象に新規ペプスタチン非感受性CPの検索(実施場所:Kay研究室)諸事情によりs本年度は実施できなかった。サイエンス(Vol.277)にPCP,XCPと相同性のあるプロテアーゼがヒト脳リソソームに存在し,これが遺伝的に欠損すると幼年期に死亡することが発表された。我々も鋭意検討を加えたい。

Research Products

• [Publications] M.N.G.James, ed.: "Structure and Functions of Aspartic Proteinases:Retroviral and Cellular Enzymes K.Oda et al.,Pepstatin-insensitive Carboxyl Proteinases from Prokaryote:Substrate Specificities and Catalytic Residues" Plenum Publishing Corporation, 5 (1998)