2017 Fiscal Year Annual Research Report
Structural analysis and functional modification of unusual amino acid-forming enzyme, and the application to peptide engineering
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26292040
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
園元 謙二 九州大学, 農学研究院, 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) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ランチビオティック / 翻訳後修飾 / nukacin ISK-1 / X線結晶構造解析 / 修飾酵素の機能改変解析 / リーダーペプチド / プロタミン / アミノ酸の脱水・環化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
NukMのX線結晶構造解析：様々な条件でのNukMの結晶化を試みた。His-NukMについては、高い塩濃度のバッファーあるいはグリセロールとDTTを含むバッファーで精製したもの、イオン交換クロマトグラフィーで精製したもの、そしてHis-NukAと混合して共結晶を試みたものをそれぞれスクリーニングに供したが、結晶は確認されなかった。また、リーダーペプチド（LP）-NukMについては、グリセロールとDTTを含んだバッファーで精製したもの、精製後、リジンメチル化処理を行ったものをそれぞれスクリーニングに供したが、結晶は確認されなかった。しかし、これらサンプルは一定温度でのインキュベートを続けることによって結晶を形成する可能性もある。これまでNukMの全体構造の結晶化を試みてきたが、構造が不安定性などの原因から難しいのかもしれない。そこでNukMのN末端（1~577残基）の結晶化を試みたが、成功しなかった。C末端（578~987残基）について検討を行う必要がある。また、NukMの構造中には多くのループ領域が存在し水素結合を介した二次構造をとっておらず、構造に揺らぎを与え不安定なものにしている可能性がある。そこで、ループ領域を除いたNukM変異体の構築も必要と思われる。
NukMの機能改変解析：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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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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