食糧関連酵素のループ機能の解明

• 研究課題/領域番号: 21380064
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 三上 文三 京都大学, 大学院・農学研究科, 教授 (40135611)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2010年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2009年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
• キーワード: タンパク質工学 / 応用構造生物学 / X線結晶構造解析 / 酵素反応機構 / 酵素 / タンパク質構造変化 / フレキシブルループ / 酵素反応 / 構造生物学

研究概要

タンパク質の機能はループ領域の構造変化によって発揮されることが多い。食糧関連酵素の機能に重要な可動ループの機能を解明するために、β-アミラーゼとアルギン酸リアーゼの基質の取り込みと生成物の放出に重要な可動ループの構造と機能をアミノ酸変異体を利用して解析した。プロテイングルタミナーゼとトランスグルタミナーゼについては、プロ領域のループ上の変異を利用し、プロテイングルタミナーゼの変異体であるA47Qが活性部位においてミカエリス型の複合体と共有結合中間体であるS-アシル酵素を生成することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Induced fit motion of a lid loop involved in catalysis of alginate lyase A1 III (2012)
  • 著者名/発表者名: Mikami B., Ban M., Suzuki S., Yoon HY., Miyake O, Yamasaki M., Maruyama Y., Hashimoto W., Murata K
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. Sect D Biol. Cryst 巻: (in press)
  • NAID: 120004920434
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analysis of alginate importer from Sphingomonas sp (2012)
  • 著者名/発表者名: Maruyama Y., Itoh T., Nishitani Y., Mikami B., Hashimoto W., Murata K
  • 雑誌名: A1. Acta Crystallogr. Sect. F Struct. Biol. Cryst. Commun 巻: 68 号: 3 ページ: 317-320
  • DOI: 10.1107/s1744309112001893
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray structures of transferrins and related proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizutani K., Toyoda M., Mikami B
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1820 号: 3 ページ: 203-211
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2011.08.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structures of protein glutaminase and its pro forms converted into enzyme-substrate complex (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashizume R., Maki Y., Mizutani K., Takahashi N., Matsubara H., Sugita A., Sato K., Yamaguchi S., Mikami B
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 号: 44 ページ: 38691-38702
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.255133
  • 査読あり
• [雑誌論文] The crystal structure of SDR-type pyridoxal 4-dehydrogenase of Mesorhizobium loti. (2011)
  • 著者名/発表者名: Chu H.N., Mikami B., 他2名
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 巻: 75 ページ: 388-390
  • NAID: 10027898248
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression, purification and preliminary crystallization of amaranth 11S proglobulin seed storage protein from Amaranthus hypochondriacus L. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tandang-Silvas M.R., Mikami B., 他5名
  • 雑誌名: Acta Cryatallogr.Sect.F 巻: 66 ページ: 919-922
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-throughput construction of expression system using yeast Pichia pastoris, and its application to membrane proteins. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizutani K., Mikami B., 他3名
  • 雑誌名: Protein Expr.Purif. 巻: 77 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: 三上文三, 丸山伸之, 内海成
  • 雑誌名: 大豆のすべて (喜多村啓介他編集) 第4章2節2 グロブリンタンパク質(サイエンスフォーラム) ページ: 115-121
• [学会発表] X線結晶構造解析によるダイズβ-アミラーゼの反応機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三上文三, 他5名
  • 学会等名: 2012年度農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] X線結晶構造解析によるダイズβ-アミラーゼの反応機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三上文三、奥村覚二、山田壮介、安達基泰、水谷公彦、高橋延行
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] プロ酵素の変異体(A47Q)の構造に基づいたプロテイングルタミナーゼの触媒機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牧由起子, 他8名
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク(大阪府)
  • 年月日: 2011-06-09
• [学会発表] 結晶構造に基づくプロテイングルタミナーゼの酵素機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牧由起子, 他7名
  • 学会等名: 2011年度農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 結晶構造に基づくβ-アミラーゼの活性部位ループの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三上文三, 他3名
  • 学会等名: 2011年度農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 結晶構造に基づいたアミラーゼの触媒機能の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三上文三
  • 学会等名: 第11回関西グライコサイエンスフォーラム
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2010-05-15
• [学会発表] 結晶構造に基づいたアミラーゼの触媒機能の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三上文三
  • 学会等名: 第11回関西グライコサイエンスフォーラム
  • 発表場所: 大阪市立大学学術情報総合センター
  • 年月日: 2010-05-15
• [学会発表] ダイズβ-アミラーゼのフレキシブルループ変異体の結晶構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三上文三, 他3名
  • 学会等名: 2010年度農芸化学会大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] Protein-glutaminaseのX線結晶構造解析と作用機序の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋爪亮太, 他6名
  • 学会等名: 第56回日本生化学会近畿支部例会
  • 発表場所: 大阪医科大学
  • 年月日: 2009-07-18
• [学会発表] Protein-glutaminase のX線結晶構造解析と作用機序の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋爪亮太, 他
  • 学会等名: 生化学会近畿支部
  • 発表場所: 大阪府高槻市大阪医科大学
  • 年月日: 2009-07-18
• [図書] 第4章2節グロブリンタンパク質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三上文三、丸山伸之、内海成、大豆のすべて(喜多村啓介他編集)
  • 出版者: サイエンスフォーラム
• [備考]
  • URL: http://www.structure.kais.kyoto-u.ac.jp/http://www.structure.kais.kyoto-u.ac.jp/http://www.structure.kais.kyoto-u.ac.jp/http://www.structure.kais.kyoto-u.ac.jp/http://www.structure.kais.kyoto-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.structure.kais.kyoto-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.structure.kais.kyoto-u.ac.jp/