2018 Fiscal Year Annual Research Report
substrate-induced product-release mechanism of L-PGDS
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16K18868
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
島本 茂 近畿大学, 理工学部, 講師 (00610487)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | プロスタグランジンD2 / 等温滴定型熱測定 / 酵素活性測定 / PGDS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、睡眠誘発物質であるPGD2の合成と輸送を担うL-PGDSの酵素反応および生成物放出のメカニズム解明を目的としている。H29年度までの研究で、様々な基質および生成物の類似化合物の相互作用情報を得た。さらに、L-PGDSのNMR測定を行い、主鎖アミドプロトンのケミカルシフトの帰属をほぼ完了した。一方で、H29年度より始めたL-PGDSと基質および生成物の類似化合物との複合体のX線結晶構造解析では、構造解析に十分な結晶とデータを得ることができない問題があった。
H30年度は、主に以下の3つを行った。1)マウスL-PGDSだけでなく、ヒトL-PGDSの結晶構造解析を検討し、結晶条件を特定し構造解析を行った。2)L-PGDSの二つの結合部位(site-1およびsite-2)への結合様式が異なるという結果に加え、それぞれの結合部位の相互作用の熱力学的パラメータ解析から、相互作用の特徴付けを行った。3)従来のL-PGDSの酵素活性測定はRIを利用したものであったが、RIを利用しないELISAでの酵素活性測定系の構築を行った。
1)に関しては、H29まででマウスL-PGDSのみでは、タンパク質の凝集などの問題で構造解析ができなかったが、ヒトL-PGDSでは成功し、基質誘導体との複合体および生成物との複合体の構造を決定した。2)に関して、酵素反応が行われるsite1では、基質の形状に合わせた疎水性相互作用により基質が固定されることが示唆され、基質が最初に通過すると考えられるsite2では、水素結合などの極性相互作用によって基質を認識している可能性が示された。1)の複合体の構造とも比較し、site2で基質との極性相互作用に関与するアミノ酸を特定した。
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