| 研究概要 |
Bacillus sp.由来ウリカーゼについてX線結晶構造解析を行った。大型放射光施設Spring-8のビームラインBL41XUにおいてX線回折実験を実施した結果、本結晶の空間群はP21212、格子定数はa=133.8Å, b=144.6Å, c=78.9Åであり、非対称単位中に含まれるサブユニットの数は4分子と求められた。
A. flavus UOXの3次元構造モデルの座標データ(PDB code : 1UOX)を用いて分子置換法による初期位相の計算を行い、さらに溶媒領域の平滑化、及び非結晶学的対称を利用した平均化の手法を駆使して位相の改良を行い、3次元構造モデルの精密化を行った。その結果、2.2Å分解能においてR値=18%、R_<free>値=22%のモデルを得た(PDB code : 1J2G)。A. flavus UOXと主鎖構造を比較した結果、A. flavus UOXでは4量体形成に関与すると考えられてきたループ領域に大きな主鎖構造の変化が認められた。このループ領域は2回軸で関係づけられる2つのUOX分子間の接触に関与していた。また、リガンドとして添加した8-azaxanthineの結合はA. flavus UOXのそれとは異なっていることが明らかにし、従来考えられてきたArgによる反応中間体の安定化では反応機構が説明できないことが分かった。
また、酸素結合部位を探ることを目的としてXeによる同型置換体結晶の作成について検討を行ったが、本酵素結晶は塩濃度の変化に非常に敏感であり、Xeガス封入によって結晶が容易に壊れてしまった。そこで、塩濃度が結晶化に与える影響を検討した結果、本酵素の熱安定性が塩の添加で上昇すること、SO^<42->イオンが先に述べたループに結合することが明らかとなった。
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