2013 Fiscal Year Annual Research Report
ランチビオティック工学の展開：構造生物学的情報に基づく微生物酵素の改変
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23380050
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
園元 謙二 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10154717)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神田 大輔 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (80186618)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ランチビオティック / 翻訳後修飾 / nukacin ISK-1 / 異常アミノ酸形成酵素NukM / 結晶化 / ペプチドの機能改変 / 脱水・環化 / プロタミン |
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| Research Abstract |
①ランチビオティックnukacin ISK-1の異常アミノ酸形成酵素NukMの高次構造解析
NukMのN末端側にHisタグのついたHis-NukM単独での結晶化や、ATPアナログやリーダーペプチド（LP）との共結晶化を試みたが、結晶は得られなかった。そこでNukM変異体の結晶化を試みた。まず、酵素活性を持つNukMのN末端領域（NukMN(1-577)）の結晶化は成功しなかった。次に、NukMのN末端側にマルトース結合タンパク質（MBP）を付加したMBP-NukMを構築し、発現・精製を行った。ここでは、MBPタグによる、アミロースレジンを用いたアフィニティ精製を試みたが、MBP-NukMを十分に分離することができなかった。さらに、His-NukMについて、3CプロテアーゼによりHisタグを切断したNukMの結晶化を検討したが、Hisタグの切断ができなかった。
②NukMによる抗菌ペプチドの機能改変
N末端にLPを付与した変異体LP-NukMは、LPを持たないNukAのプロペプチド部分に4脱水2環化を導入することができた。一方、NukMとプロペプチドの反応では、何の修飾も確認できなかったことから、NukMのN末端にLPを付加することで、その基質特異性の拡張が出来ることが明らかとなった。次に、NukAとは全く構造の異なる抗真菌活性ペプチド、プロタミンを基質としてLP-NukMによる修飾活性を評価した。プロタミンやLP-プロタミンの修飾は確認されなかった。そこで、さらにNukAのプロペプチドの1から10残基目までを付加したもの（NukAL-NukA1-10-protamineおよびNukA1-10-protamine）を基質としたところ、1脱水1環化が確認され、NukAL-NukA1-10-protamineの反応効率はNukA1-10-protamineと比べて良好であった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
