| 研究課題/領域番号 |
13480196
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造生物化学
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
広津 建 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10047269)
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| 研究分担者 |
倉光 成紀 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60153368)
宮原 郁子 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 講師 (40271176)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
2003年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2001年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
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| キーワード | 基質二重認識 / PLP酵素 / アミノ基転移酵素 / 分岐鎖アミノ基転移酵素 / 芳香族アミノ基転移酵素 / ヒスチジノールリン酸転移酵素 / グルタミンアミノ基転移酵素 / アセチルオルニチン転移酵素 / キヌレニンアミノ基転移酵素 / 結晶構造 / X線結晶解析 / 誘導適合 / 基質認識 / ピリドキサール5'-リン酸 / 分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素 / トレオニン合成酵素 |
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| 研究概要 |
アミノ基転移酵素が2種類の基質を認識するための機構には様々なものがあるが、基本は2つ方法であり、これらを組合せて多様な認識機構を生み出していることがわかった。基本的な2つとは芳香族アミノ酸アミノ基転移酵素(AroAT)と分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素(BCAT)に見られるものである。前者は水素結合ネットワークの大掛かりな組み換えを行うので、switch機構と、後者は活性部位がそのままの形で、2種類の基質を結合するのでas-is機構と呼ぶことができる。AroATとBCATはともに疎水性の側鎖と酸性の側鎖を認識するが、これらの2つの酵素が二重認識に対して異なる戦略を用いていることは興味深い。AroATではArgのグアニジノ基がGluの側鎖のカルボキシル基と塩橋を形成している。疎水性の側鎖がカルボキシル基と同じ位置に結合するには、グアニジノ基が移動して新たに認識ポケットを再構築する必要がある。BCATでは、基質の酸性側鎖は溶媒表面近くかつポケットの内側にある親水性のサイトと水素結合する。このポケットは、全体としては疎水性であるので、再構成することなく、疎水性側鎖を取り込むことができる。
ヒスチジノールリン酸アミノ基転移酵素の二重認識機構は、誘導適合が認識にかかわっているが、基本的にBCATの機構と同じである。活性部位は酸性と塩基性の両方の側鎖を結合できる鍵穴として設計されている。BCATの場合と同様に、グルタミン酸の側鎖のカルボキシル基は溶媒領域の近くに結合している。グルタミンアミノ基転移酵素の基質二重認識もBCATと同様である。内部に親水性のサイトを持つポケットが疎水性と親水性の側鎖を認識することができる。アセチルオルニチンアミノ基転移酵素は、基質のアセチルオルニチンがα-アミノ基を持たないので、特異な存在である。この場合はas-is機構とswitch機構の混成型である。
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