糖質関連酵素の結晶構造解析

Research Project

Project/Area Number	03J11327
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Research Field	応用微生物学・応用生物化学
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	日高將文東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY)	2003 – 2004
Project Status	Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help	¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000) Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000) Fiscal Year 2003: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords	X線結晶構造解析 / 加リン酸分解酵素 / 糖質関連酵素 / 構造機能相関 / 糖鎖工学
Research Abstract	糖鎖の伸長、分解に関連する酵素は、アミノ酸配列に基づいて5つの群、100以上のファミリーに分類されているが、多くのファミリー間で立体構造の相同性が見出されている。本研究は、糖質関連酵素の立体構造を解明することで、ファミリー間の構造機能相関を明らかにすることを目的としている。本年度は、前年度に明らかにした糖質加水分解酵素群ファミリー94(GH-94)に分類される加リン酸分解酵素Vibrio proteolyticus由来キトビオースホスホリラーゼ(ChBP)の立体構造を基に、同じくGH-94に分類される加リン酸分解酵素Cellvibrio gilvus由来セロビオースホスリラーゼ(CgCBP)の構造解析を行った。その結果、CgCBPのグルコース・硫酸複合体構造を2.0Å、グルコース・グリセロール・リン酸複合体構造を2.1Å分解能で明らかにした。後者は、GH-94で初めてのリン酸複合体構造であり、これまで不明だったGH-94のリン酸認識残基を同定した。また、ChBPとCgCBPの構造比較から、両者の基質特異性を決定しているアミノ酸残基を特定した。 CgCBPはGH-94酵素では最も詳細な解析が行われてきた酵素であり、セロビオースや分岐三糖など有用オリゴ糖合成への応用が考案されている。本研究による立体構造の解明により、更なる研究の発展が期待される。 CgCBPの結晶化およびX線回折データ測定の結果は、科学誌Acta Crystallographica Section Dに発表した。またCgCBPの構造解析の結果について、投稿準備中である。