クロモプロテイン系抗腫瘍性抗生物質における低分子認識及び放出機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380284
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 田中 俊之 筑波大学, 応用生物化学系, 助教授 (10217052)
• Keywords: クロモプロテイン / 抗生物質 / 低分子認識 / 部位特異的改変 / カロリメトリー

Research Abstract

放線菌由来のクロモプロテイン系抗生物質は、ラジカルを発生しDNA切断活性を示す非常に不安定なクロモフォアと、これを特異的に結合して安定化するアポタンパクから構成される複合体であり、強力な抗腫瘍活性を示す。本研究では、1)異種核多次元NMR解析による複合体の高分解能三次元構造決定、2)部位特異的改変アポタンパクを用いたクロモフォア・アポタンパク間相互作用の解析、3)アポタンパクの分子運動性の解析を行い、アポタンパクによるクロモフォア認識機構及び放出機構を詳細に理解することを目的とする。今年度は、C-1027をターゲットとし、主にクロモフォア・アポタンパク間相互作用の解析を行った。
NMR構造から予測されたC-1027アポタンパク-クロモフォア間の静電的相互作用の存在を確認するため、クロモフォアの近傍に存在するポケット辺縁部の酸性、塩基性、親水性アミノ酸残基を変えた変異アポタンパク(Y32F、D43N、E77Q、S98A、D101N、D101E、D101A、H104Fの8種類)を作成し、カロリメトリー装置を用いた芳香環化クロモフォアの結合実験を行った。その結果、1)Tyr32、Asp43、Glu77及びSer98はクロモフォアの結合にあまり寄与していないこと、2)Asp101カルボキシル基と芳香環化クロモフォアのC18位アミノ基との間に強い静電的相互作用があること、3)C18位アミノ基の近傍にあるHis104イミダゾール環の荷電状態がこの静電的相互作用を調整していることが明らかとなった。