公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
酵素反応において，金属イオンは酵素活性部位に結合し，基質や活性残基の立体配座や，配位子のpKaを変化させることなど，反応触媒の補因子として重要な役割を担っている．この様な酵素反応機構を理解するには，金属イオン結合時の酵素活性サイトの構造に加え，反応中の構造変化を明らかにすることが必要不可欠である．本研究では，Mg2+もしくはMn2+イオン存在下で働く酸化ヌクレオチド加水分解酵素をターゲットとして実験を行った．本年度は，昨年度に引き続いて，1) 蛍光X線ホログラフィーの実験，2) 時分割X線結晶構造解析を行った．1) 昨年度行った蛍光X線ホログラフィーの実験により，データ測定中の結晶のX線損傷が大きいことがわかったため，1もしくは2エネルギー毎に結晶を交換して，全エネルギーのデータ収集を行うことを試みた．イメージングプレートを用いて結晶のX線損傷を確認しながら，蛍光X線ホログラフィーの実験を行った．その結果，4つの結晶を用いることで，計8エネルギーで初期的なデータを収集し，3D原子像再生を行った．2) 昨年度は，Mg2+浸漬による酸化ヌクレオチド加水分解酵素の反応条件を検討することで，基質が加水分解される過程を観察できる反応条件を確定した．本年度は，異常分散効果を利用することで配位位置を正確に決定できるMn2+を用いて，結晶内反応を追跡した．その結果，基質と活性部位の間に配位する金属イオンや，その金属イオンに架橋する水分子の電子密度を確認し，現在さらに構造精密化を進めている．
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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J. Biol. Chem.
巻: 292 号: 7 ページ: 2785-2794
10.1074/jbc.m116.749713
