2006 Fiscal Year Annual Research Report
結晶構造の時間変化からみるオロチジン-リン酸脱炭酸酵素の反応触媒機構
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17770087
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤橋 雅宏 京都大学, 大学院理学研究科, 助手 (10397581)
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| Keywords | 抗分解能X線構造 / 酵素反応 / ODCase / オロチジン-リン酸脱炭酸酵素 / 反応機構 / 抗マラリア剤 / 抗ウイルス剤 / 結晶構造 |
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| Research Abstract |
オロチジン一リン酸脱炭酸酵素(ODCase)は、オロチジン一リン酸(OMP)を脱炭酸しウリジン一リン酸(UMP)を合成する酵素として知られてきた。この酵素は、基質と共有結合性の中間体を作らずに反応を触媒することが知られている。我々は、基質OMPに類似の構造を持つ6-iodo-UMPが、ODCaseの触媒反応を不可逆に阻害することを見いだした。
この不可逆阻害は、Methanobacterium thermoautrophicum(Mt)とPlasmodium falciparum(Pf)由来ODCaseを用いた実験で確認した。まず質量分析により、この酵素と阻害剤はヨウ素原子1つと水素原子2つを失って、共有結合を形作っていることを確認した。また1.6Å分解能のMt酵素と6-iodo-UMP複合体の構造解析により、活性中心のLys72が阻害剤のピリミジン環と結合していることを確認した。この複合体中にヨウ素原子は見いだされなかった。この反応は、これまでに知られていた脱炭酸反応やシアノ基の水酸基への置換反応とは異なる新しいものであり、ODCaseの反応機構の理解に大きく貢献すると期待できる。
この他に共同研究により、この6-iodo-UMPの抗プラズモジウム(マラリアの原因)活性を調べた。また、ODCaseの競争阻害剤である6-cyano-UMP,6-azaUMP,6-amino-UMPなどのKi値をマイクロカロリメトリー法で調べた。
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