ユニークな酵素活性発現の分子機構解析

研究課題

研究課題/領域番号	21710220
研究種目	若手研究(B)
配分区分	補助金
研究分野	生物分子科学
研究機関	筑波大学
研究代表者	周哲敏筑波大学, 生命環境科学研究科, 研究員 (50447231)
研究期間 (年度)	2009 – 2010
研究課題ステータス	完了 (2010年度)
配分額 *注記	4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円) 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円) 2009年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード	ニトリル / 代謝 / 微生物 / 酵素
研究概要	(ニトリルを水和してアミドに変換する酵素)Nitrile hydratase(以下、NHase)の酵素活性発現機構解明から端を発した本研究は、"Self-Subunit Swapping"というタンパク質の新規な機能の発見につながったが、本現象は依然として未解明な部分が多い。本研究では、L-NHaseの活性発現化に関わる"Self-Subunit Swapping"において、"Self-Subunit Swapping"シャペロンとして働く複合体の機能および(全く未解明の酵素へのCoの取込みや、Coに配位するシステイン残基の酸化修飾を含め)活性発現機構の詳細を解明することを目的とした。 NhIEタンパク質(以下、eタンパク質)と(Coイオンを含む)αサブユニットから構成される複合体αe_2(ホロαe_2)は、"Self-Subunit Swapping"を経由したアポ酵素の活性発現能力を持つことを本申請者らは極く最近同定した。しかし、どのようにしてホロαe_2が生成するかは未解明であった。(Coイオンを含まない)αサブユニットから構成される複合体αe_2(アポαe_2)をCoイオン存在下試験管内で混合ことでホロαe_2が生成することを発見し、さらに還元剤を添加するとホロαe_2の生成が促進されることを見いだした。次に、[eタンパク質]、[Coイオンを持たないαサブユニット]をそれぞれ単離・精製し、Coイオン存在下試験管内で混合し、ホロαe_2複合体形成実験を行った。複合体のCo含量・アポ酵素の活性発現能などの結果から、ホロαe_2複合体を形成にはeタンパク質が重要な役割を果たしていることを発見した。