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プロリン異性化酵素における触媒機能発現の物理化学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 16041210
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

伊倉 貞吉  東京医科歯科大学, 大学院・疾患生命科学研究部, 助教授 (50251393)

研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
2005年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
キーワードタンパク質 / 機能 / プロリン異性化酵素 / FKBP12 / 変異体 / ラパマイシン / たんぱく質 / シクロフィリン
研究概要

タンパク質を構成するアミノ酸残基の中でプロリン残基は、トランスもシスも容易に取りうる点で特異な残基である。近年、プロリン残基の構造異性化が、細胞での様々なスイッチとして働くことが明らかになってきた。また、異性化酵素(PPIase)による制御機構が存在することも明らかになり、今後は多方面への展開が予想される。ところが、PPIaseの機能に関しては、反応機構でさえ決定できていないのが現状である。そこで、本研究では、PPIaseの機能に注目し、活性部位に導入した網羅的変異を手がかりに、PPIaseが酵素活性を発現するための必要条件を解析した。
対象には、ヒトFKBP12(hFKBP12)を選んだ。hFKBP12は既知のPPIaseの中で最小のものなので、hFKBP12をPPIase機能の最小構造単位とみなせるからである。結晶構造によれば、活性部位は、Asp37、Arg42、Phe46、Val55、Trp59及びTyr82の6つのアミノ酸残基から構成されている。そこで、これら6つのアミノ酸残基をそれぞれ他の19種類のアミノ酸に置換して、PPIase活性の変異による影響を手がかかりにした。
その結果、PPIase活性はどのような置換によっても消失することはなかった。また、側鎖を持たないGlyに置換してもなおPPIase活性が観測されたことから、PPIase活性には側鎖が必ずしも必須ではないことが示唆された。そこで、活性部位の6個のアミノ酸残基の全てをGlyに置換した変異体を作成してPPIase活性を測定したところ、野生型と同等の活性を保持することが確認された。これらことから、PPIase活性発現のための必要条件は、活性部位を構成するアミノ酸残基の主鎖配置にあると結論づけられた。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2004

すべて 雑誌論文 (1件)

  • [雑誌論文] Water-Mediated Interaction at a Protein-Protein Interface2004

    • 著者名/発表者名
      Ikura, T., Urakubo, Y., Ito, N.
    • 雑誌名

      Chemical Physics 307

      ページ: 111-119

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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