1999 Fiscal Year Annual Research Report

細菌由来の脱ハロゲン酵素の反応機構に基づいた分解基質特異性予測

Research Project

Project/Area Number	10044197
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	太田明徳東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30125885)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	永田裕二東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (30237531) 高木正道東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (50018339)
Keywords	Sphingomonas / 環境汚染物質 / 有機塩素系化合物 / 微生物分解 / ハロアルカンデハロゲナーゼ / コンピューターモデリング / 加水分解酵素
Research Abstract	γ-HCH分解菌Sphingomonas paucimobilis UT26由来のLinB(1,4-TCDN hydrolase)は,加水分解的脱ハロゲン反応を触媒するhaloalkane dehalogenaseの一員であるが,基質特異性が既知のものと異なり,その反応機構に興味が持たれた。LinBは他のhaloalkane dehalogenaseと同様にα/β-hydrolase familyに属することから,nucleophile-histidine-acidから成るcatalytic triadが活性に必須であると考えられる。そこで,コンピューターを用いたホモロジーモデリングからcatalytic triadを構成するアミノ酸残基予想し,これらを置換した変異酵素を作製した。大腸菌で変異酵素を大量発現し,精製後にそれらの活性を検討した結果,LinBにおいてはD108,H272,E132がcatalytic triadであることが確認された。また,反応機構および基質特異性決定因子について更に詳細な解析を行うためにC末端に6xHisを導入した酵素を作製し,本酵素がNi-NTAによりone-step精製が可能であり,wild type酵素と同様の活性特性を持つことを確認した。更に大腸菌中で大量発現したLinBの結晶化,及びX線による構造解析の決定に成功した。その結果,LinBは,既知のハロアルカンデハロゲナーゼと比較して,特徴的な活性中心ポケット及び酵素の表層からそこへ至る通路の構造をしていることが明らかになった。以上,ハロアルカンデハロゲナーゼLinBの詳細な反応機構の解明・基質特異性の改変への基礎を築いた。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] I.Smatanov ら: "Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of haloalkane dehalogenase LinB from Sphingomonas paucimobilis UT26"Acta Crystallographica SectionD,Bological Crystallography. D55. 1231-1233 (1999)
[Publications] Y.Nagata ら: "Two different types of dehalogenase,LinA and LinB, which are involved in the γ-HCH degradation in S.paucimobilis UT26, are・・・"J.Bacteriology. 181. 5409-5413 (1999)
[Publications] Y.Ohtsubo ら: "PcpA, which is involved in the degradation of pentachlorophenol in S.chlorophenolica ATCC39723, is a novel type of ・・・"FEBS Lett.. 459. 395-398 (1999)
[Publications] Y.Nagata ら: "Construction and characterization of histidine-tagged haloalkane dehalogenase (LinB) of a new substrate class from a ・・・"Protein Expression and Purification. 17. 299-304 (1999)
[Publications] K.Miyauchi ら: "Cloning and sequencing of a novel meta-cleavage dioxygenase gene whose product is involved in the degradation of γ-HCH in S.paucimobilis"J.Bacteriology. 181. 6712-6719 (1999)
[Publications] Y.Nagata ら: "Complete analysis of genes and enzymes for γ-hexachlorocyclohexane degradation in Sphingomonas paucimobilis UT26"J.Industrial Microbiology & Biotechnology. 23. 380-390 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

細菌由来の脱ハロゲン酵素の反応機構に基づいた分解基質特異性予測

Principal Investigator

太田 明徳 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30125885)

Research Products

[Publications] I.Smatanov ら: "Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of haloalkane dehalogenase LinB from Sphingomonas paucimobilis UT26"Acta Crystallographica SectionD,Bological Crystallography. D55. 1231-1233 (1999)

[Publications] Y.Nagata ら: "Two different types of dehalogenase,LinA and LinB, which are involved in the γ-HCH degradation in S.paucimobilis UT26, are・・・"J.Bacteriology. 181. 5409-5413 (1999)

[Publications] Y.Ohtsubo ら: "PcpA, which is involved in the degradation of pentachlorophenol in S.chlorophenolica ATCC39723, is a novel type of ・・・"FEBS Lett.. 459. 395-398 (1999)

[Publications] Y.Nagata ら: "Construction and characterization of histidine-tagged haloalkane dehalogenase (LinB) of a new substrate class from a ・・・"Protein Expression and Purification. 17. 299-304 (1999)

[Publications] K.Miyauchi ら: "Cloning and sequencing of a novel meta-cleavage dioxygenase gene whose product is involved in the degradation of γ-HCH in S.paucimobilis"J.Bacteriology. 181. 6712-6719 (1999)

[Publications] Y.Nagata ら: "Complete analysis of genes and enzymes for γ-hexachlorocyclohexane degradation in Sphingomonas paucimobilis UT26"J.Industrial Microbiology & Biotechnology. 23. 380-390 (1999)

太田明徳東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30125885)