超好熱菌由来サチライシンの成熟化機構の解明と利用法の開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21380065
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 金谷 茂則 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30273585)
• 連携研究者: 古賀 雄一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30379119)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: タンパク質工学 / 微生物酵素 / 構造生物学

研究概要

超好熱古細菌Thermococcus kodakarensis由来サチライシン、Tk-subtilisinとTk-SPの成熟化機構を解析した。その結果、いずれもN末端プロペプチドの自己切断と分解により活性化(成熟化)すること、Tk-subtilisinの構造形成はCa^<2+>-結合ループへのCa^<2>+イオンの結合により誘導されること、Tk-SPはCa^<2+>非存在下でも成熟化するが、その高い安定性にはC末端βジェリーロールドメインが必要であることを明らかにした。また、Tk-subtilisinが異常型プリオンタンパク質の分解に有効であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] An alternative mature form of subtilisin homologue, Tk-SP, from Thermococcus kodakaraensis identified in the presence of Ca^<2+> (2011)
  • 著者名/発表者名: Sinsereekul, N., Foophow, T., Yamanouchi, M., Koga, Y., Takano, K. and Kanaya, S.
  • 雑誌名: FEBS J 巻: 278 ページ: 1901-1911
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of chymotrypsin-and subtilisin-like serine proteases with Tk-serpin from hyperthermophilic archaeon Thermococcu skodakaraensis (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., Koga, Y., Takano, K., and Kanaya, S.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1814 ページ: 299-307
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of a subtilisin homologue, Tk-SP, from Thermococcus kodakaraensis : requirement of a C-terminalβ-jelly roll domain for hyperstability (2010)
  • 著者名/発表者名: Foophow, T., Tanaka, S., Angkawidjaja, C., Koga, Y., Takano, K., and Kanaya, S.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol 巻: 400 ページ: 865-877
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20595040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the interactions critical for propeptide-catalyzed folding of Tk-subtilisin (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., Matsumura, H., Koga, Y., Takano, K., and Kanaya, S.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol 巻: 394 ページ: 306-319
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19766655
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of a unique Ca^<2+>-binding loop for folding of Tk-subtilisin from a hyperthermophilic archaeon (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, Y., Tanaka, S., Matsumura, H., Koga, Y., Takano, K., and Kanaya, S.
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 48 ページ: 10637-10643
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19813760
  • 査読あり
• [学会発表] Unique maturation mechanism of Tk-subtilisin from a hyperthermophilic archaeon (2012)
  • 著者名/発表者名: 金谷茂則
  • 学会等名: 2011年度日本農芸化学会(シンポジウム)
  • 発表場所: 京都女子大学(京都)
  • 年月日: 20120322-25
• [学会発表] Unique folding and stabilization mechanisms of subtilisin-like serine proteases from a hyperthermophilic archaeon (2011)
  • 著者名/発表者名: Shigenori Kanaya
  • 学会等名: International Conference on Enzyme Science and Technology
  • 発表場所: Kusadasi(Turkey)
  • 年月日: 20111031-1104
• [学会発表] 超好熱菌由来プロテアーゼによる異常プリオン蛋白質分解 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古賀雄一、田中俊一、作道章一、高野和文、金谷茂則
  • 学会等名: 日本生物工学会
  • 発表場所: フェニックス・シーガイア・リゾート(宮崎)
  • 年月日: 20101027-29
• [学会発表] Degradation of abnormal prion protein by a new protease from a hyperthermophile (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Koga, Shun-ichi Tanaka, Akikazu Sakudo, Kazuyoshi Ikuta, Kazufumi Takano, and Shigenori Kanaya.
  • 学会等名: PRION 2010
  • 発表場所: Salzburg(Austria)
  • 年月日: 20100908-11
• [学会発表] 高アルカリ性、高温でのTk-subtilisinの成熟化促進機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上田泰徳、田中俊一、古賀雄一、高野和文、金谷茂則
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(神戸市)
  • 年月日: 20091020-24
• [産業財産権] プロテアーゼの製造方法、並びにプロテアーゼ溶液およびプロテアーゼのプロ体溶液 (2009)
  • 発明者名: 金谷茂則、田中俊一、竹内勇希、高野和文、古賀雄一
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許, PCT/ JP2009/ 64629
  • 出願年月日: 2009-08-21
  • 外国
• [産業財産権] 新規なプロテアーゼおよびその利用 (2009)
  • 発明者名: 金谷茂則、チタフーパオ、高野和文、古賀雄一
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許, PCT/ JP2009/ 063547
  • 出願年月日: 2009-07-30