2006 Fiscal Year Annual Research Report
新規リジン生合成酵素群の構造機能相関と分子進化解析
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16380056
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西山 真 東京大学, 生物生産工学研究センター, 教授 (00208240)
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| Keywords | 生合成 / アミノ酸 / 酵素 / 進化 / 微生物 |
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| Research Abstract |
1)Thermus thermophilusにおいて、第2番目、3番目の反応を行うと予想されたホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。また、他の解析から同反応はTCA回路のアコニターゼが触媒することが強く示唆された。
2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、補酵素であるピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造を、X線結晶構造解析により決定した。T.thermophilusのAAA-ATは、リジン生合成の基質である2-オキソカプロン酸だけでなく、ロイシン生合成、フェニルアラニン生合成の対応化合物に対しても高い活性を有している。その基質認識機構を、Pyrococcus horikoshii由来の同酵素のホモログのアポ型酵素(PLP非結合型)の構造を比較することにより解析した。稼働性が高いN末端のα1ヘリックスが基質側鎖の性質に応じて移動すると同時に、同ヘリックスに存在するArg残基が活性発現に重要な役割を持っていることを明らかにした。
3)DNAシャッフリングにより、作製したロイシン生合成の対応基質2-イソプロピルリンゴ酸に対して高い活性を示す改変型ホモイソクエン酸脱水素酵素について、得られた酵素、および導入された個々の置換の効果を解析し、基質結合部位とは離れたものも含めて、何れの置換も基質特異性の変換に効果があることが明らかにした。
4)AAAのαアミノ基の修飾を行う酵素LysXについて、既に構造が決定されているT.thermophius HB8株の酵素に加えて、T.thermophilus HB27株のもの、およびSulfolobus tokodaiiのLysXパラログについて、結晶化に成功した。
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