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2017 年度 実績報告書

エーテル型リン脂質特異的ホスホリパーゼDの基質認識メカニズムと反応機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05557
研究機関福島大学

研究代表者

杉森 大助  福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (40272695)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードリゾプラズマローゲン / ホスホリパーゼD / 部位特異的変異導入 / 速度論解析 / 基質特異性改変 / 基質認識メカニズム
研究実績の概要

前年度までに部位特異的変異解析と速度論解析によりコリン型リゾプラズマローゲン特異的ホスホリパーゼD(LyPlsCho-PLD)が基質ヘッドグループとsn-1位アルケニルエーテル鎖を識別している可能性が高いと結論付けた。最終年度では酵素の基質結合部位および活性中心部位を構成するアミノ酸のうち、基質認識に関与するアミノ酸残基を解明し、基質認識メカニズムの全貌解明を目指して、より詳細な部位特異的変異解析と速度論解析を行った。さらに、所望の基質特異性を持つ酵素への改良を試みた。
W282A, R変異体は、いずれもWild typeの基質特異性とは大きく異なり、本来の基質LyPlsChoに対する活性が完全に消失し、アルキルエーテルリン脂質Lyso-PAFに対する活性はわずかに残存していた。一方、W282M, G変異体の基質特異性はWTと同様であったが、両基質に対する活性が著しく低下した。W282G変異体の速度論解析により、W282は基質との結合よりもむしろ反応生成物の遊離に関係することがわかった。N173A, I, Q変異体とF211変異体は、いずれも基質特異性が逆転する(Lyso-PAF > LyPlsCho)という興味深い結果が得られた。さらに、F211変異体についてはLyPlsChoに対する活性が大幅に低下し、小さな側鎖をもつアミノ酸(AlaやLeu等)への置換によってLyso-PAFに対する活性が著しく増加した。F211変異体の速度論解析により、F211は基質結合段階よりむしろ生成物遊離過程(k+2)への関与が大きいことを示唆する結果が得られた。また、F211が基質分子中のsn-1位アルケニル/アルキルエーテル鎖の認識に関与していると結論づけた。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Novel enzymatic method for assaying Lp-PLA 2 in serum2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaura Saki、Sakasegawa Shin-ichi、Koguma Emisa、Ueda Shigeru、Kayamori Yuzo、Sugimori Daisuke、Karasawa Ken
    • 雑誌名

      Clinica Chimica Acta

      巻: 481 ページ: 184~188

    • DOI

      10.1016/j.cca.2018.03.012

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] コリン型リゾプラズマローゲン特異的ホスホリパーゼDの基質特異性改変と基質認識機構の考察2018

    • 著者名/発表者名
      小山 貴之、成田 悠理、酒瀬川 信一、村山 和隆、杉森 大助
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年大会
  • [学会発表] 新規酵素を用いたLp-PLA2測定方法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      山浦沙樹、酒瀬川信一、杉森大助、栢森裕三、唐澤 健
    • 学会等名
      第58回日本臨床化学会年次学術集会
  • [学会発表] コリン型リゾプラズマローゲン特異的ホスホリパーゼDの基質認識メカニズム解明を目指した部位特異的変異解析2017

    • 著者名/発表者名
      小山貴之、酒瀬川信一、村山和隆、杉森大助
    • 学会等名
      2017年 酵素・補酵素研究会
  • [学会発表] コリン型リゾプラズマローゲン特異的ホスホリパーゼDの基質特異性改変2017

    • 著者名/発表者名
      小山 貴之、成田 悠理、酒瀬川 信一、村山 和隆、杉森 大助
    • 学会等名
      日本生物工学会2017年度北日本支部福島シンポジウム
  • [学会発表] 酵素はどこまで進化させられるか?:L-グルタミン酸オキシダーゼの耐熱性向上とリゾ型 プラズマローゲン特異的ホスホリパーゼDの基質特異性改変を例に2017

    • 著者名/発表者名
      杉森 大助
    • 学会等名
      日本生物工学会2017年度北日本支部福島シンポジウム
    • 招待講演
  • [備考] 教員総覧

    • URL

      http://www.sss.fukushima-u.ac.jp/welcome/compendium/30

  • [備考] 個人業績

    • URL

      http://kojingyoseki.adb.fukushima-u.ac.jp/top/details/201

  • [備考] 研究室フェイスブック

    • URL

      https://www.facebook.com/profile.php?id=100004568626657

  • [産業財産権] Lp-PLA2活性の測定2017

    • 発明者名
      酒瀬川信一、山浦沙樹、杉森大助
    • 権利者名
      旭化成ファーマ(株)、福島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2017/022051
    • 外国

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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