構造生物学に基づく食細胞NADPH酸化酵素系のSH3を中心とする制御機構の解明

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10780375
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 寺沢 宏明 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (10300956)
• Keywords: NADPH酸化酵素 / p47phox / p67phox / Bemlp / Cdc24 / PB1ドメイン / PCモチーフ / NMR

Research Abstract

p67^<phox>はp40^<phox>と結合するが、その結合様式は不明であった。p40^<phox>にはPCモチーフと呼ばれる酸性残基に富むアミノ酸配列が存在する。九大医の住本・東大医科研の伊藤らはPCモチーフに結合する新しいドメインを見出し、PB1ドメインと命名した。我々はPB1ドメインとPCモチーフの立体構造決定に着手し、p67^<phox>のPB1ドメインが独立した構造を持つことを確認したが、溶解度に問題を残すため、酵母の分極に関与するBemlpのPB1とCdc24pのPCモチーフについて構造決定を行い、phox系についてはその結果をもとに考察を行うこととした。我々はBemlp PB1ドメインの立体構造をNMR法により決定し、化学シフトの変化に基いてCdc24PCCR(PC motif containing region)との結合部位を同定した(第4回構造生物学シンポジウム、第38回NMR討論会講演、第22回分子生物学会ワークショップ講演、投稿準備中)。Cdc24p PCCRについては主鎖の帰属を終了し、Chemical Shift Indexに基づいて2次構造を決めた。Cdc24p PCCR単体とBemlp PB1との複合体のスペクトルを比較したところ、コンセンサスのPCモチーフの領域に大きな化学シフトの変化が見られた。このことから、Cdc24pPCCRにおいて、コンセンサスのPCモチーフは直接結合に関与することがわかった。さらにPCモチーフの領域について解析を進め、Bemlp PB1上の結合面と、Cdc24p PCCRにおいて予想される結合面の相互作用をモデリングすると、静電相互作用と疎水性相互作用が矛盾なく説明され、普遍的な相互作用と特異的な相互作用の各々を担うアミノ酸残基を特定することができた。