| 研究概要 |
ブレオマイシン(Bm)は,二価の鉄イオンおよび分子状酵素と複合体を形成することで活性型となり,DNA鎖を切断する。Bmはこの強力なDNA切断作用によって,癌細胞の増殖を強く阻害する。当研究室では,Bm生産菌であるStreptomyces verticillusの染色体DNAから,自己耐性遺伝子クラスターをクローニングし,その塩基配列を決定した。この結果,本クラスター内には二種類の自己耐性遺伝子が並んで存在していることが明らかにされ,それぞれblmAおよびblmBと命名された。blmAによってコードされるタンパク質(BLMAと命名)は,Bmと結合することでBmのDNA切断活性を阻害する。一方,blmBによってコードされるタンパク質はBm N-アセチルトランスフェラーゼ(BAT)であり,アセチルCoA存在下でBmをアセチル化する。
本研究では,BATを用いて迅速に血中Bm濃度を計測するシステムを開発したいと考えている。そこでまず,BATの三次元構造をX線結晶構造解析によって明らかにすることを試みた。このため,メチオニン残基をセレノメチオニンに置換したBATを大量に調製し,様々な条件で結晶を作製した。そして,多波長異常分散法にてその三次元構造の概要を決定した。
BATは2つのドメインからなるタンパク質であり,C末端ドメインがタンパク質の二量体形成に関与している。それぞれのドメインの三次元構造についていえば,N末端ドメインはN-アセチルトランセフェラーゼのスーパーファミリーのひとつであるGNATスーパーファミリーの構造と似ており,アセチルCoAとの結合に関与していると考えられる。一方,C末端ドメインの二量体構造はBLMAの構造と類似しており,Bmとの結合に関与していると考えられた。
これらの知見は,BATの反応機構のみならず,タンパク質の進化について議論するのに重要であると考えられ,薬学および生化学の観点からも興味深い。得られた知見をもとにタンパク質工学的改変を行い,耐熱化BATを構築しようと計画している。
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