2020 Fiscal Year Research-status Report
multiple identification of non-ATP-dependent kinases based on registered crystal structures of enzymes with unknown function
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19K22385
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤橋 雅宏 京都大学, 理学研究科, 助教 (10397581)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 結晶構造 / リン酸化酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では「生体内リン酸化反応のリン酸基供与体はATP、という常識は取り払うべきではないか？」という命題に挑む。従来生体内におけるリン酸化反応では、ごく一部の例外を除いてATPがリン酸基の供給源であると広く信じられてきた。これに対し我々は、ピロリン酸 (PPi) をはじめとする様々な高エネルギーリン酸結合を持つ化合物が、多くの場面でATPの代替をしていると考えている。そこで、立体構造並びに一次配列のデータベースに登録された情報を基に、PPi依存性のリン酸化酵素 (PPi-kinase) を大量同定することにより、生体内リン酸化反応におけるリン酸源はATPという従来の考えの転換を図る。
令和2年度には、令和元年度に立体構造データベースより見出したPPi-kinaseの活性測定を行うため、リン酸基受容基質のライブラリを構築した。現在の手法では、見出したPPi-kinaseのリン酸基供与基質がPPiであることは予測できるが、リン酸基受容基質が何であるかを予測することは難しい。そこで、どのようなリン酸基受容基質に対応するPPi-kinaseについても活性を検出するために、ATP依存性のリン酸化酵素(ATP-kinase)のリン酸基受容基質を参考にした、化合物ライブラリを構築した。この化合物ライブラリを用いて、PPi-kinase候補の一部について活性測定を行ったところ、化合物Xを用いた際に活性を検出できたことから、構築したライブラリでPPi-kinaseの候補を探索することは可能であるとわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
COVID-19の蔓延により実験が制限された影響で、研究に遅れが出ている。令和2年度には、前年度に立体構造データベースから見出した複数のPPi-kinase候補について、構築したリン酸基受容基質の化合物ライブラリを用いて、網羅的に活性測定を行う予定であった。しかし、実験が制限された影響により、ごく一部のPPi-kinase候補についての活性測定しか行うことが出来なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度に見出したPPi-kinase候補について、令和2年度に構築した化合物ライブラリを用いて活性測定を行う。PPi-kinaseであることが実際に判明した酵素については、結晶構造を決定し、PPiの利用機構を明らかにする。決定した構造は、更なるPPi-kinaseを探索するための手がかりとしても用いる。
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| Causes of Carryover |
COVID-19の蔓延により実験が制限された影響で、研究に遅れが出ている。
令和3年度には、前年度までに構築した基質化合物ライブラリを用いた活性測定と、PPi-kinaseであることが判明した酵素の結晶構造解析を行う
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