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本計画は、細胞内における代謝が比較的シンプルであるThermus thermophilusを用いて、網羅的解析を行うことでロイシンの生体調節因子としての機能の解明を目指し、その背景にある分子機構を構造生物学的手法も取り入れ、明らかにすることを目的としている。
昨年度までにロイシン等のアミノ酸と結合することが示されたタンパク質SraAについて解析を行い、それがトリプトファン生合成経路の酵素TrpDと相互作用し、トリプトファンによるフィードバック阻害を仲介していることを示した。今年度はその分子機構の詳細を探るために結晶構造解析を試み、トリプトファン存在下でSraAの結晶を得ることに成功した。
また、昨年度までに、ロイシンにより活性調節を受けるT. thermophilusのグルタミン酸脱水素酵素と相互作用するタンパク質が発見され、アデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(APRT)のホモログと同定されていた。今年度は、このAPRTホモログと本来のAPRTの機能解析を行い、APRTがその活性を示すのに対し、APRTホモログが活性を示さないことやフラビン化合物を結合する可能性を示唆するデータを得た。またAPRTの結晶構造解析を行い、アデニンの認識機構を示すことができた。またAPRTホモログの結晶構造解析から触媒に必要な残基が置換を受けていることが示され、酵素としてではなく調節因子として機能している可能性が示唆された。
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