酵素の立体構造に基づくスフィンゴ脂質代謝制御の分子機構に関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21570149
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 大阪医科大学
• 研究代表者: 生城 浩子 大阪医科大学, 医学部, 講師 (10280702)
• 連携研究者: 林 秀行 大阪医科大学, 医学部, 教授 (00183913)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 酵素の触媒機構 / タンパク質 / スフィンゴ脂質 / セリンパルミトイル転移酵素 / スフィンゴシン1-リン酸リアーゼ

研究概要

セリンパルミトイル転移酵素については, L-セリン結合型酵素の結晶構造の解析と触媒基ヒスチジン変異型酵素の反応素過程を詳細に調べた.触媒基ヒスチジンは,活性中心内でL-セリンを正しい配向に固定して副反応を抑制するとともに,パルミトイル-CoA結合後は酸触媒として縮合脱炭酸反応を促進するという触媒基としての重要性と多機能性を有していることを明らかにした.スフィンゴシン-1-リン酸リアーゼについては,大腸菌内大量発現に成功した.精製酵素標品と蛍光標識基質を用いた活性測定系を作成した.酵素タンパク質の結晶化に成功した.

研究成果

• [雑誌論文] Mechanistic enzymology of serine palmitoyltransferase (2011)
  • 著者名/発表者名: Ikushiro, H., Hayashi, H.
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta. 巻: Vol.1814, No.11 ページ: 1474-1480
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of a conserved arginine residue during catalysis in serine palmitoyltransferase. (2011)
  • 著者名/発表者名: Lowther, J, Charmier, G., Raman, M. C., Ikushiro, H., Hayashi, H., Campopiano, D. J.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: Vol.585, No.12 ページ: 1729-1734
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細菌セリンパルミトイル転移酵素の構造と触媒機構解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 生城浩子, 林秀行
  • 雑誌名: 生化学 巻: 83巻, 2号 ページ: 105-110
  • 査読あり
• [雑誌論文] セリンパルミトイル転移酵素の触媒反応におけるHis159の多機能的役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 生城浩子, 白岩有桂, 林秀行
  • 雑誌名: ビタミン 巻: 84巻, 9号 ページ: 423-431
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural insights into the enzymatic mechanism of serine palmitoyltransferase from Sphingobacterium multivorum. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ikushiro, H., Islam, M. M., Okamoto, A., Hoseki, J., Murakawa, T., Fujii, S., Miyahara, I., Hayashi, H.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: Vol.146, No.4 ページ: 549-562
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multifunctional role of His159in the catalytic reaction of serine palmitoyltransferase. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiraiwa, Y., Ikushiro, H., Hayashi, H.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: Vol.284, No.23 ページ: 15487-15495
  • 査読あり
• [学会発表] セリンヒドロキシメチル基転移酵素の複合体結晶構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮原郁子
  • 学会等名: 日本結晶学会年会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道札幌市)
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] 好熱性共生細菌Symbiobacterium thermophilumスフィンゴシン1-リン酸リアーゼの酵素化学的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 生城浩子
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] セリンヒドロキシメチル基転移酵素の基質認識 (2011)
  • 著者名/発表者名: 湯川直樹
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Atomic Resolution Crystal Structures of Serine Hydroxymethyltransferase with Substrate Analogue (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮原郁子
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Cofactors(ICC-03)
  • 発表場所: University of Turku(Turku, Finland)
  • 年月日: 2011-07-11
• [学会発表] Enzymatic Characterization of Sphingosine-1-phosphate Lyase from Obligately Symbiotic Thermophile Bacterium Symbiobacterium thermophilum (2011)
  • 著者名/発表者名: 生城浩子
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Cofactors(ICC-03)
  • 発表場所: University of Turku(Turku, Finland)
  • 年月日: 2011-07-11
• [学会発表] ビタミンB6依存性セリンパルミトイル転移酵素.スフィンゴ脂質生合成系の律速酵素の反応制御機構. (2011)
  • 著者名/発表者名: 生城浩子
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第63回大会
  • 発表場所: 安田女子大学(広島県広島市)
  • 年月日: 2011-06-05
• [学会発表] Structural Insights into the Enzymatic Mechanism of Serine Palmitoyltransferase from Sphingobacterium multivorum (2010)
  • 著者名/発表者名: 生城浩子
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会・合同大会, JB論文賞受賞ポスター発表
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 細菌におけるputativeスフィンゴシン1-リン酸リアーゼ遺伝子産物の酵素化学解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 生城浩子
  • 学会等名: 第52回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 伊香保会館,森秋旅館(群馬県渋川市)
  • 年月日: 2010-06-14
• [学会発表] 高度好熱菌由来セリンヒドロキシルメチル転移酵素のX線構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮原郁子
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第62回大会
  • 発表場所: アイーナ岩手県民情報交流センター(岩手県盛岡市)
  • 年月日: 2010-06-12
• [学会発表] Stereochemical reaction mechanism of serine palmitoyltransferase. Multifunctional role of the His residue for the SPT catalysis. (2010)
  • 著者名/発表者名: 生城浩子
  • 学会等名: Gordon Research Cofference(Glycolipid & Sphingolipid Biology)
  • 発表場所: アメリカ合衆国,カリフォルニア州,ベンチュラ
  • 年月日: 2010-02-08
• [学会発表] セリンパルミトイル転移酵素の反応制御機構-変異酵素の副反応から明らかになった立体化学的反応制御-,シンポジウム発表 (2009)
  • 著者名/発表者名: 生城浩子
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] セリンパルミトイル転移酵素変異体の解析から明らかになったHis159の多機能的役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 生城浩子
  • 学会等名: 第51回日本脂質生化学会
  • 発表場所: ウィルあいち(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] セリンパルミトイル転移酵素変異体の解析から明らかになったHis159の多機能的役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 生城浩子
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第61回大会
  • 発表場所: 京都学園大学(京都府亀岡市)
  • 年月日: 2009-05-30
• [図書] ビタミン総合事典 (2011)
  • 著者名/発表者名: 生城浩子, 林秀行
  • 総ページ数: 212-214
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] ビタミン総合事典 (2011)
  • 著者名/発表者名: 林秀行, 生城浩子
  • 総ページ数: 220-225
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考]
  • URL: http://www.osaka-med.ac.jp/deps/med/index.htm