| 研究課題/領域番号 |
12460047
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| 研究機関 | 青森大学 |
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研究代表者 |
松沢 洋 青森大学, 工学部, 教授 (00011966)
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| 研究分担者 |
伏信 進矢 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (00302589)
若木 高善 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (70175058)
上家 勝芳 青森大学, 工学部, 助手 (70275519)
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| キーワード | 4-α-グルカン転位酵素 / サイクロアミロース / 結晶構造 / グリコシドヒドロラーゼ・ファミリー / 基質類似阻害剤 / アカボース / 基質・酵素複合体構造 / 古細菌 |
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| 研究概要 |
超好熱性古細菌Thermococcus litoralisの4-α-グルカン転位酵素(GTase)はグリコシドヒドロラーゼ・ファミリー57に属する酵素で、分子間転移反応によってマルトオリゴ糖の重合度不均化反応を触媒するほか、分子内転移反応によってグルコース重合度16から数百の環状α-1,4-グルカン(サイクロアミロース)を生成する。本研究において、グリコシドヒドロラーゼ・ファミリー57の酵素では最初であるGTaseの結晶構造の決定に成功した。GTaseはN末端ドメインとC末端ドメインの二つのドメインからなっており、活性中心はN末端ドメインの大きなクレフトに存在する。基質類似阻害剤であるアカボースと本酵素との複合体の結晶構造を決定した。GTaseは非対称結晶単位中に2分子存在していた。アカボースは、一方のGTase分子のサブサイト-1〜+3に、活性中心クレフトを覆う6残基からなるループを巻くように結合していた。このループを欠失した変異型酵素では、生成するサイクロアミロースの最小重合度16は変わらなかったが、全体として重合度が低い方に大きく移行する結果が得られた。したがって、このループの存在が高重合度サイクロアミロースの生成に重要であることが示唆された。他方のGTase分子の活性中心にはTris分子が結合しており、アカボースは結合していなかったが、サブサイト-7〜-6に相当するクレフトの末端部分にマルトースが結合していた。このように、活性中心から離れたところにも基質結合部位が存在することがサイクロアミロースを生成する要因であると考えられる。
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