2018 Fiscal Year Annual Research Report
Structural analysis of pathogenic and nonpathogenic polygalacturonases by synchrotron radiation
| Project/Area Number |
16K07619
|
|---|
| Research Institution | Kagoshima University |
|---|
Principal Investigator |
中村 正幸 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (90404475)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
|
| Keywords | ポリガラクツロナーゼ / 病原性 / 立体構造 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
Pichia pastorisにより発現させた白かび病菌の病原性株由来S31PG1および非病原性株由来S63PG1の結晶化を行った。その結果、S31PG1の結晶を得ることに成功し、現在立体構造の解析を行っている。一方、S63PG1 は、得られた結晶が小さく、現在マクロシーディング法による結晶の層積を進めている。酵母で発現させる際、発現ベクターに付いているc-mycタグをC末端側にそのまま付けて発現させたPGと、付けずに発現させたPGの酵素活性を調べたところ、S31PG1は、全く活性に変化が無かったものの、S63PG1に関しては、非常に興味深いことに、c-mycが付いた場合、本来無かった病原性が付与されるようになった。この結果は、PGのC末端側の構造に、病原性に関わっている領域があることを示唆している。そこで、S31PG1とS63PG1のN末端側半分とC末端側半分を入れ替えたキメラタンパク質を作成し、酵素活性を調べたところ、予想に反し、S31PG1の病原性は、C末端側ではなく、N末端側の構造が重要であることが分かった。以上の結果から考えられることは、PGが病原性を発揮するためには、基質結合部位であるクレフト構造が、ある特定の部位により決定づけられているわけではなく、クレフト全体で、基質であるプロトペクチンに結合するための構造が決定されており、ある一部が変化した場合、別の部分が変化することで基質の構造に対応し、結合が可能になると考えられる。つまり、S31PG1が病原性を獲得しているのは、クレフト構造が全体的にプロトペクチンに結合できる構奇跡的な造になっており、c-myc付加S63PG1が病原性を獲得したのは、S63PG1のC末端側のクレフト構造が変化したことで、偶然にもS63PG1のN末端側のクレフト構造との組み合わせで、プロトペクチンへの結合が可能となったものと考えられる。
|
