2000 Fiscal Year Annual Research Report

C4植物由来炭酸固定酵素PEPCのリン酸化による反応制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number	12025218
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	甲斐泰大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40029236)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	望月衛子大阪大学, 大学院・工学研究科, 教務職員 (10150335) 金久展子大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (20177538)
Keywords	X線結晶構造解析 / 炭酸固定酵素 / PEPC / シンクロトロン放射光 / 三次元立体構造 / 蛋白質の結晶化
Research Abstract	C4植物であるトウモロコシの葉からPEPCの大量精製を行い、精製酵素についてMg^<2+>および基質類似物との共結晶化を行った。X線構造解析に適した結晶について、X線構造解析を行った。本結晶は、格子定数が大きいため回折強度が弱く、本研究室にある回転対陰極型X線発生器とX線検出器RAXIS IIcでは精度の高い回折強度データを得ることができない。よって、強力なX線源を用いて回折強度データを収集する必要がある。そこで、平成12年度には高純度サンプルの精製を繰り返し行うことによって、結晶化に必要な大量のサンプルを入手し、結晶化を行った。このために、精製試薬、カラム用充填剤、高純度結晶化試薬の大量に購入した。得られた結晶を用い、播磨SPring-8あるいは筑波高エネルギー物理学研究機構におけるシンクロトロン放射光により、基質類似物・阻害剤非結合型結晶のX線回折強度データの収集を行った。その後、DENZOとSCALEPACKという処理プログラムを用いて回折強度データからFデータを得、構造解析とその精密化を行った。これまでに得られている阻害剤結合型PEPC(大腸菌由来)の立体構造と比較した結果、トウモロコシ由来PEPCの活性部位の構造が大きく変化し、活性型酵素について、多くの新しい構造化学的知見が得られた。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] K.Umemura, et al.: "The Role of Structural Intersubunit Microheterogeneity in the Regulation of the Activity in Hysteresis of Ribbulose 1,5-Bisphosphate Carboxylase/Oxygenase 1"J.Biochem..,. 128,. 4591-599 (2000)
[Publications] T.Shiba, et al.: "Crystallization and preliminary X-ray analysis of a bacterial lysozyme produced by steptomyces globisporus"Acta.Cryst.,. D56,. 1462-1463 (2000)
[Publications] G.Kurisu, et al.: "Structure of the zinc-binding site in the crystal structure of a zinc endoprotease from Streptomyces caespitosus at 1 Å resolution"J.of inorganic Biochemistry. 82,. 225-228 (2000)
[Publications] Y.Kai, et al.: "Three-Dimensional Structure of Phosphoenolpyruvate Carboxylase : A Proposed Novel Mechanism fro Allosteric Inhibition"Proc.Natl.Acad.Sci.USA,. 96,. 823-828 (1999)
[Publications] H.Sugawara, et al.: "Crystal Structure of Carboxylase reaction-oriented ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase from a thermophilic red alga, Caldieria partita"J.Biol.Chem.,. 274,. 15655-15661 (1999)
[Publications] H.Matsumura, et al.: "Plausible phosphoenolpyruvate binding site revealed by 2.6 Å structure of Mn2+-bound phosphoenolpyruvate carboxylase from Escherichia coli"FEBS LETT.,. 458,. 93-96 (1999)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

C4植物由来炭酸固定酵素PEPCのリン酸化による反応制御機構の解明

Principal Investigator

甲斐 泰 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40029236)

Research Products

[Publications] K.Umemura, et al.: "The Role of Structural Intersubunit Microheterogeneity in the Regulation of the Activity in Hysteresis of Ribbulose 1,5-Bisphosphate Carboxylase/Oxygenase 1"J.Biochem..,. 128,. 4591-599 (2000)

[Publications] T.Shiba, et al.: "Crystallization and preliminary X-ray analysis of a bacterial lysozyme produced by steptomyces globisporus"Acta.Cryst.,. D56,. 1462-1463 (2000)

[Publications] G.Kurisu, et al.: "Structure of the zinc-binding site in the crystal structure of a zinc endoprotease from Streptomyces caespitosus at 1 Å resolution"J.of inorganic Biochemistry. 82,. 225-228 (2000)

[Publications] Y.Kai, et al.: "Three-Dimensional Structure of Phosphoenolpyruvate Carboxylase : A Proposed Novel Mechanism fro Allosteric Inhibition"Proc.Natl.Acad.Sci.USA,. 96,. 823-828 (1999)

[Publications] H.Sugawara, et al.: "Crystal Structure of Carboxylase reaction-oriented ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase from a thermophilic red alga, Caldieria partita"J.Biol.Chem.,. 274,. 15655-15661 (1999)

[Publications] H.Matsumura, et al.: "Plausible phosphoenolpyruvate binding site revealed by 2.6 Å structure of Mn2+-bound phosphoenolpyruvate carboxylase from Escherichia coli"FEBS LETT.,. 458,. 93-96 (1999)

甲斐泰大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40029236)