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NCL病と関係のある細菌由来新規カルボキシルプロテアーゼの構造・機能と分子進化

研究課題

研究課題/領域番号 11660090
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

小田 耕平  京都工芸繊維大学, 繊維学部, 教授 (50081584)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2000年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1999年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワードカルボキシルプロテアーゼ / 構造と機能 / 分子進化 / 遺伝病 / CLN2 / サブサイト構造 / 一次構造 / 立体構造 / 分子進行 / NCL病 / 細菌 / クローニング / アスパラギン酸プロテアーゼ
研究概要

ペプスタチン非感受性CPのうち、Pseudomonas sp.101CP(PCP),Xanthomonas sp.CP(XCP),Bacillus coagulans CP(J-4),Bacillus novosp.MN-32(kumamolysin)とヒト起源のCLN2を対象として一連の研究を行い、以下の成果を得た。
1.一次構造J-4酵素遺伝子のクローニングに成功した。これで全ての一次構造が判明した。
2.サブサイト構造Kumamolysinの基質特異性を解析した。本酵素のS2サブサイトは極めて狭いこと、また、S2'サブサイトは、他の細菌由来ペプスタチン非感受性CPと同様、親水性のアミノ酸残基で構成されていることが明らかとなった。
3.触媒残基CLN2と4種の細菌由来のCPについてそれらの触媒残基、特にSer残基の関与について、部位特異的改変体を作成し検討した。その結果、若干の問題を残すものの、これらCPの触媒残基はAsp,Glu,Serで構成されていると結論した。
4.立体構造PCPの立体構造を明らかにすることができた(Nature Structural Biology2001年5月掲載予定)。(1)PCPの立体構造は、基本的にセリンプロテアーゼであるサブチリシンBPN'と類似すること、(2) 触媒残基は、Asp84,Glu80,Ser287で構成されていること等が示された。Ser残基を触媒残基とするCPの報告は無く、これらのCPは,全く新しいタイプのプロテアーゼであることが構造的にも明らかとなった。著者らは、このプロテアーゼ群を第5番目のプロテアーゼ群と位置づけ、これをセリンーカルボキシルプロテアーゼと命名した。
平成12年11月10日京都工芸繊維大学において"KIT International Conference on Proteinases and Their Inhibitors"と題して国際会議を開催した。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] A.Wlodawer: "Carboxyl proteinase from Pseudomonas defines a novel family of subtilisin-like enzymes"Nature Structural Biology. May I. (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Fujiwara: "Effect of pressure on the activity and spectroscopic properties of carboxyl proteinases Apprent correlation of pepstatin-insensitive…"Eur.J.Biochem.. 268. 645-655 (2001)

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  • [文献書誌] K.Oda: "Subsite preferences of pepstatin-insensitive carboxyl proteinases from prokaryotes : Kumamolysin, a thermostable pepstatin-insensitive…"J.Biochem.. 128. 499-507 (2000)

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  • [文献書誌] K.Shimuta: "Expression and secretion of Scytalidopepsin B, an acid protease from Scytalidium lignicolum, in Yeast"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64. 1542-1546 (2000)

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  • [文献書誌] J.Ezaki: "Characterization of endopeptidase activity of tripeptidyl peptidase-1/CLN2 protein which is deficient in classical late infantile neuronal ceroid…"Biochem.Biophys.Res.Comm.. 268. 904-908 (2000)

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  • [文献書誌] H.Oyama: "Identification of catalytic residues of pepstatin-insensitive carboxyl proteinases from prokaryotes by site-directed mutagenesis"J.Biol.Chem.. 274. 27815-27822 (1999)

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  • [文献書誌] M.Ito: "Identification of carboxyl residues in pepstatin-insensitive carboxyl proteinase from Pseudomonas sp. 101 that participate in catalysis and…"J.Biochem.. 125. 210-216 (1999)

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  • [文献書誌] S.Narutaki: "Subsite preferences of pepstatin-insensitive carboxyl proteinases from bacteria"J.Biochem.. 125. 75-81 (1999)

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  • [文献書誌] A.Wlodawer: "Carboxyl proteinase from Pseudomonas defines a novel family of subtilisin-like enzymes"Nature Structural Biology, May 1. (2001)

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  • [文献書誌] S.Fujiwara: "Effects of pressure on the activity and spectroscopic properties of carboxyl proteinases Apparent correlation of pepstatin-insensitivity and pressure response"Eur. J.Biochem.. 268. 645-655 (2001)

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  • [文献書誌] K.Oda: "Subsite preferences of pepstatin-insensitive carboxyl proteinases from prokaryotes : Kumamolysin, a thermostable pepstatin-insensitive carboxyl proteinase"J.Biochem.. 128. 499-507 (2000)

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  • [文献書誌] K.Shimuta: "Expression and secretion of Scytalidopepsin B, an acid protease from Scytalidium lignicolum, in Yeast"Biosci. Biotechnol. Biochem. 64. 1542-1546 (2000)

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  • [文献書誌] J.Ezaki: "Characterization of endopeptidase activity of tripeptidyl peptidase-1/CLN2 protein which is deficient in classical late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis"Biochem. Biophys. Res. Comm. 268. 904-908 (2000)

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  • [文献書誌] H.Oyama: "Identification of catalytic residues of pepstatin-insensitive carboxyl proteinases from prokaryotes by site-directed mutagenesis"J.Bio. Chem.. 274. 27815-27822 (1999)

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  • [文献書誌] M.Ito: "Identification of carboxyl residues in pepstatin-insensitive carboxyl proteinase from Pseudomonas sp. 101 that participate in catalysis and substrate binding"J.Biochem.. 125. 210-216 (1999)

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  • [文献書誌] S.Narutaki: "Subsite preferences of pepstatin-insensitive carboxyl proteinases from bacteria"J.Biochem.. 125. 75-81 (1999)

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  • [文献書誌] A.Wlodawer: "Carboxyl proteinase from Pseudomonas defines a novel family of subtilisin-like enzymes"Nature Structural Biology. May I. (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Fujiwara: "Effect of pressure on the activity and spectroscopic properties of carboxyl proteinases Apprent correlation of pepstatin-insensitive ‥‥"Eur.J.Biochem.. 268. 645-655 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Oda: "Subsite preferences of pepstatin-insensitive carboxyl proteinases from prokaryotes : Kumamolysin, a thermostable pepstatin-insensitive‥‥"J.Biochem.. 128. 499-507 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Shimuta: "Expression and secretion of Scytalidopepsin B, an acid protease from Scytalidium lignicolum, in Yeast"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 64. 1542-1546 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Ezaki: "Characterization of endopeptidase activity of tripeptidyl peptidase-1/CLN2 protein which is deficient in classical late infantile neuronal ceroid…"Biochem. Biophys. Res.Comm.. 268. 904-908 (2000)

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  • [文献書誌] H.Oyama: "Identification of catalytic residues of pepstatin-insensitive carboxyl proteinases from prokaryotes by site-directed mutagenesis"J.Biol.Chem.. 274. 27815-27822 (1999)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ito: "Identification of carboxyl residues in pepstatin-insensitive carboxyl proteinase from Pseudomonas sp. 101 that participate in catalysis and…"J.Biochem.. 125. 210-216 (1999)

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  • [文献書誌] S.Narutaki: "Subsite preferences of pepstatin-insensitive carboxyl proteinases from bacteria"J.Biochem.. 125. 75-81 (1999)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Oyama: "Identification of Catalytic Residues of Pepstatin-insensitive Carboxyl Proteinases from Prokaryotes by Site-directed Mutagenesis"J. Biol. Chem.. 274・39. 27815-27822 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ito: "Identification of Carboxyl Residues in Pepstatin-insensitive Carboxyl Proteinase from Pseudomonas sp.that Participate in Catalysis and Substrate Binding"J. Biochem.. 125. 210-216 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Narutaki: "Subsite Preferences of Pepstatin-Insensitive Carboxyl Proteinases from Bacteria"J. Biochem.. 125. 75-81 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 小田耕平: "LINCL病の原因遺伝子はシュードモナスのプロテアーゼ・ホモログ"バイオサイエンスとインダストリー. 56・12. 31-32 (1998)

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      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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