薬剤標的としてのアデノシルホモシステイナーゼの構造-活性相関の解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16590220
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 五味 知治 富山大学, 生命科学先端研究センター, 助教授 (40135033)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小川 宏文 富山大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (30111743)
• Keywords: アデノシルホモシステイン / アデノシルホモシステイナーゼ / NAD結合 / 自殺様反応 / 反応機構 / 部位特異的変異導入 / 立体構造

Research Abstract

アデノシルホモシステイナーゼにおける酸化還元反応と加水分解反応の統合機構をより明確にして、酵素触媒に関してより深く理解するとともに、本酵素を標的とした各種薬剤の分子設計への指針を得ることを目的として解析を行い、以下のような知見が得られた。
1.触媒残基と反応機構の解析
昨年度、別途共同研究を進めている結晶構造解析の専門家により、変異酵素K185NのNAD^+型酵素のアデノシン複合体の立体構造が解明された。その構造をふまえて、今回Asp-130,Glu-155,Asp-189への変異導入解析を行い、その結果を合わせて詳細な反応機構をまとめ、報告した。
2.NAD結合部位と結合特異性の解析
アデノシンリボースの2',3'-OHに水素結合すると推定されるGlu-242、及びニコチンアミド環の結合に関与するAsn-345への変異導入による検討を継続している。
3.自殺様反応とヌクレオシダーゼ活性との関連
NADH型酵素によるアデノシンの分解反応について解析を行った。
(1)昨年度までにアデニンの生成がHPLC法によって確認されていたが、その大部分は酵素タンパク質に結合した状態であることが判明し、酵素はターンオーバーしていない可能性が高いと考えられる。
(2)アデニンの同定は、酸またはアルコール抽出物によるため、抽出過程でアデニンが生成するような中間体が形成されている可能性があり、これを考慮した解析を行っている。
(3)リボース部については、上記(2)をふまえるとその構造解析が重要であるが、生成物の同定には至っておらず、質量分析等による解析を検討している。

Research Products

• [Journal Article] Catalytic mechanism of S-adenosylhomocysteine hydrolase : roles of His 54, Asp130, Glu155, Lys185, and Asp189. (2005)
  • Author(s): Yamada T., Takata Y., Komoto J., Gomi T., Ogawa H., Fujioka M., Takusagawa F.
  • Journal Title: Int.J.Biochem.Cell Biol. 37(11) Pages: 2417-2435