| 研究概要 |
GTPCHI(GTP cyclohydrolase I)は、Znイオンを活性中心にもち、GTPをBH4(tetrahydrobiopterin)へ変換する一連の反応の初発律速酵素であり、動物細胞においてはGTPCHIの活性はGFRP(GTPCHI feedback regulatory protein)によって精密に制御されている。興味深いことに、GFRPは、正と負の両方のフィードバック制御を行っている。本年度は、ラット由来のGTPCHIとGFRPおよびアロステリックエフェクターのフェニルアラニンとの三者複合体(360kDa-活性型複合体)の分解能2.8Åの構造解析を終了し、活性部位のZnイオンの同定やGFRPとフェニルアラニンの結合によるGTPCHIの活性化機構を解析して、投稿論文発表した(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2002)。GTPCHIは〜260kDaの巨大酵素(ホモ10量体)であり、結晶中では、2分子のGFRP(ホモ5量体)と360kDaの複合体を形成していた。GTPCHIサブユニットはα+β構造で,主にN末の半分にα構造が多く,C末の半分はβ構造が多い.特に4本の逆平行βシートが五量体リング構造の中央のコアなβバレルを形成する.GTPCH-Iは5量体リングが上下二つ重なって,10量体構造をとる。GFRPは他の蛋白質と一次配列上の相同蛋白質を持たず,新規な蛋白質である.GFRPサブユニットは2層α+β構造で,ββαββαββのトポロジーをもつ。アロステリックエフェクターであるフェニルアラニン結合部位は、GTPCHIとGFRPとの境界領域にあり、GTPCHIの中央部にあるZnイオンを配位した活性部位とは遠いことがわかった。Znイオンは4配位で、2つのシステインと一つのヒスチジンが配位しており、残りが水分子となっていた。
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