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枯草菌では、GABAを唯一の窒素源として利用できることや、GABA透過酵素についての詳細が研究されているが、GABA代謝系を担う他のタンパク質についてはそれほど研究が進んでいない。そのGABA代謝を担うのが、GABAアミノ基転移酵素とコハク酸セミアルデヒド脱水素酵素である。更に、それら2種の酵素は、培地中のGABAで発現誘導されるオペロンにコードされており、オペロンの上流にコードされているGabRが、そのオペロンの転写制御因子として働いている。
本研究では上に挙げたオペロン上で隣接する三つのタンパク質の立体構造を決定し、生化学的、分光学的研究の結果と総合して、原子レベルでの構造・機能解析を行うことを目的としている。
研究開始から2年目の本年度は、トロンビン処理でHis-tagを除いたGabR、およびN末端にHis-tagの付いたGabRの精製に成功し、それぞれ結晶化することができた。高エネルギー加速器研究機構の放射光施設(PF、PF-AR)の利用により、3.0A分解能のフルデータセットを得ることに成功した。現在は、重原子誘導体を用いた同形置換法による位相の決定を目指すとともに、更なる結晶化条件の最適化を行う。コハク酸セミアルデヒド脱水素酵素のクローニングは完了しており、発現条件の検討、精製を経て結晶化条件の検索を行う予定である。GABAアミノ基転移酵素については、酸性条件での結晶化に成功した。PFおよびPF-ARでのX線回折強度データ測定により1.9A分解能のデータを得ることができた。分子置換法により位相の決定を行い、立体構造を決定し、精密化も完了した。今後は、生体内に近い中性条件での結晶化条件を検索する。
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