2016 Fiscal Year Annual Research Report
Characterization of arylalkylamine N-acetyltransferase: application for synthesis of D-form of phenylglycine
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26450089
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
竹中 慎治 神戸大学, 農学研究科, 教授 (40314512)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | Chryseobacterium sp. / N-acetyltransferase / 2-phenylglycine |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Chryseobacterium sp. 5-3B株の生産するアセチルCoA依存性N-アセチルトランスフェラーゼ（5-3B_NatA）は、キラルアミンである2-フェニルグリシンのL-体に対してのみ活性を示す特異な酵素であり、Growing cellによりラセミ体混合物の光学分割に応用可能である。本研究では推定高次構造モデルを基に、本酵素におけるアセチルCoAや基質の認識に関わるアミノ酸残基の推定を行った。
5-3B_NatAは既報の類縁酵素とは類似性が低く、N-アセチルトランスフェラーゼと機能が推定されている類縁酵素との比較からもアセチルCoAの結合に関わると予想されている数個のアミノ酸残基しか見いだせなかった。そこで、立体構造が解析されているN-terminal アセチルトランスフェラーゼ類（PDB code: 5C88, 4KVO, 2CNS等）を基に推定高次構造モデリングを行った。5-3B_NatAの配列中には、同トランスフェラーゼ類に保存されているアセチルCoA結合モチーフ（R/Q-X-X-G-X-G/A）と類似した配列がみられ、Asn25～Met35、Met87～Val89、Gln94～Tyr100、Leu120～Lys135の領域に含まれるアミノ酸残基が基質結合またはアセチルCoAの結合に関わると推定できたことから、部位特異的変異導入により各アミノ酸残基をAla残基等に変えた変異酵素を調製した。酵素活性の変化や酵素反応速度論パラメータ比較した。アセチルCoA認識および結合については、、87Met、89Valおよび133Tyr残基が特に重要であり、アセチル基の転移には83Gluと133Tyr残基が重要であることがわかった。また、アミノ酸置換した変異酵素を調べる過程で、85Serを置換するとフェニルグリシンの4位置換体に対する活性が増大することも分かった。
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