2007 Fiscal Year Annual Research Report
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19790035
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中村 昇太 Osaka University, 微生物病研究所, 特任助教 (90432434)
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| Keywords | 酵素 / 蛋白質 / 分子動力学 / X線結晶構造解析 / 補酵素 / 反応機構 / ステロイド / 酸化還元反応 |
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| Research Abstract |
3αヒドロキシステロイド脱水素酵素の反応機構解明のために分子動力学計算によるシミュレーションを行った。初期座標は結晶構造解析から得られたダイマー中一方のモノマーにNADHが結合している構造を用いた。エネルギー最小化と平衡化後の100 nsecにおよぶシミュレーションの結果、40nsec付近でNADHの非結合型のモノマーにおいて大きな構造変化が観測できた。この構造変化は結晶構造でNADHによってαヘリックス構造が誘起された基質結合ループ部分においてのみ起こっており、他の部分の構造変化は見られなかった。この基質結合ループは2つのαヘリックス構造を弛緩させながら溶媒方向に動いており、その可動範囲の角度は60度に及ぶことが明らかになった。この結果は結晶構造の結果と矛盾せず、この基質結合ループの可動性によって結晶構造中ではdisorderとなっていたことが示唆された。一方NADHが結合していたモノマーにおいては、基質結合ループにおいてもこのような構造変化は観測できず、基質結合ループの安定な配置にNADH結合が重要な役割を果たしていることが明らかになった。このシミュレーションによって、NADHと相互作用し基質結合ループの安定な配置に関与している数残基を同定できたので、今後はこれらの変異体を作成し、その酵素反応解析や分光学的な解析によって、反応機構を追いたいと考えている。分子動力学計算の他にもNAD複合体の結晶化実験を行っており、いくつかの結晶が得られている。
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