高等植物グルタミン合成酵素の構造・機能相関の研究

• 研究課題/領域番号: 19570105
• 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: 構造生物化学
• 研究機関: 山梨大学 (2008); 大阪大学 (2007)
• 研究代表者: 楠木 正巳 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (90135749)
• 研究分担者: 長谷 俊治 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (00127276)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2008年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2007年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: X線 / 結晶 / アンモニア同化 / 植物生理学 / 構造生物学 / グルタミン合成酵素 / 立体構造 / 窒素代謝 / 酵素 / 植物

研究概要

植物のグルタミン合成酵素(GS)は、細胞質局在型GS1とプラスチド局在型GS2が存在し、GS1は多重遺伝子族によりコードされている。
GS1a His249Ala/MetSox-P/ADP, GS1a WT/PPT/AMPPNP の2種類の結晶解析を行った。前者から、His249の側鎖と基質の水素結合が基質認識に重要な役割を担っていること、後者からPPTのリン酸化前とリン酸化後で酵素側の構造変化が無いことも判明した。

研究成果

• [雑誌論文] New Role of Flavin as a General Acid-Base Catalyst with No Redox Function in Type 2 Isopentenyl-diphosphate Isomerase (2009)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Unno
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 284 ページ: 9160-9167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Basis for Substrate Recognition and Hydrolysis by Mouse Carnosinase CN2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Unno, H., Yamashita, H., Ujita, S., Okumura, N., Otani, H., Okumura, A., Nagai, K. and Kusunoki, M
  • 雑誌名: J. Biol.Chem. 283 ページ: 27289-27299
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analysis of isomaltase from Saccharomyces cerevisiae (2008)
  • 著者名/発表者名: Keizo Yamamoto
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Section F 64 ページ: 1024-1026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Basis for Substrate Recognition and Hydrolysis by Mouse Carnosinase CN2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Unno
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistr 283 ページ: 27289-27299
  • 査読あり
• [雑誌論文] C-Type Lectin-like Carbohydrate-Recognition of the Hemolytic Lectin CEL-III Containing Ricin-type β-Trefoil Folds (2007)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T., Unno, H., Kouzuma, Y., Uchida, T., Eto, S., Hidemura, H., Kato, N., Yonekura, M. and Kusunoki, M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282 ページ: 37826-37835
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and mutational studies of anthocyanin malonyltransferases establish the features of BAHD enzyme catalysis (2007)
  • 著者名/発表者名: Unno, H., Ichimaida, F., Suzuki, H., Takahashi, S., Tanaka, Y., Saito, A., Nishino, T., Kusunoki, M. and Nakayama, T.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry Vol. 282 ページ: 15182-15822
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and mutational studies of anthocyanin malonyltransferase establish the features of BARD enzyme catalysis (2007)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Unno
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 282 ページ: 15812-15822
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional, structural and spectroscopic characterization of a glutathione-ligated [2Fe-2S] cluster in poplar glutaredoxin C1 (2007)
  • 著者名/発表者名: Nicolas Rouhier
  • 雑誌名: Proceedings of National Academy of Sciences, USA 104 ページ: 7379-7384
  • 査読あり
• [雑誌論文] C-Type Lectin-like Carbohydrate-Recognition of the Hemolytic Lectin CEL-III Containing Ricin-type β-Trefoil Folds (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomomitsu Hatakeyama
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 282 ページ: 37826-37835
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and Characterization of Ferredoxin and Ferredoxin-NADP^+ Reductase from Human Malaria Parasite (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoko Kimata-Ariga
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 141 ページ: 421-428
  • 査読あり
• [学会発表] Structural study of enzyme inhibitor compleχes of eukaryotic glutamine synthetase from Zea mays (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Ozaki
  • 学会等名: 国際結晶学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-08-28
• [学会発表] Structural study of enzyme inhibitor complexes of eukaryotic glutamine synthetase from Zea mays (2008)
  • 著者名/発表者名: Ozaki,T., Unno, H., Hase, T., Kusunoki,M.
  • 学会等名: 国際結晶学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-08-25
• [学会発表] Structural and Mutational Studies of Anthocyanin Malonyltransferases Establish the Features of BAHD Enzyme Catalysis (2007)
  • 著者名/発表者名: 尾崎健
  • 学会等名: 第8回アジア結晶学会
  • 発表場所: 台湾、台北市
  • 年月日: 2007-11-05
• [学会発表] 植物グルタミン合成酵素の活性中心構造の改変による基質認識機構の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山田雅子, 尾崎健, 楠木正巳, 長谷俊治
  • 学会等名: 第80回日本生化学会、第30回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜パシフィコ
• [学会発表] トウモロコシ由来のグルタミン合成酵素のH249A変異酵素の構造学的研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 尾崎健・海野英昭・長谷俊治・楠木正巳
  • 学会等名: 日本結晶学会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
• [備考]
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/rcsfp/pi/kusunoki/research_theme/GS.html