致死性遺伝病と関係のある微生物カルボキシルプロテアーゼ:新しい触媒機構の提案

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13460043
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 小田 耕平 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 教授 (50081584)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平賀 和三 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助手 (50252549) ; 尾山 廣 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 講師 (50221700)
• Keywords: 致死性遺伝病 / バッテン病 / ペプスタチン / 触媒機構 / 立体構造 / カルボキシルプロテアーゼ / セリン-カルボキシルプロテアーゼ / インヒビター

Research Abstract

目的:独自の発想で細菌より発見した一群の新規カルボキシルプロテアーゼ(CP)と、これらCPと高い相同性を示し、且つ、致死性遺伝病と関係するCLN2の計5種類のCP(PCP, XCP, Kumamolysin, J-4, CLN2)を対象に、これらCPの構造と機能を解析し、遺伝病の発症のメカニズムを解明する。また、これらCPの分子進化を考察する。
平成13年度の研究実績:
1)保存されたSer残基の機能角析(小田、尾山)
上述の5種類のCPを対象に遺伝子工学的手法で解析し、Ser残基の触媒への関与を明らかにした。
2)PCPの立体構造と機能(Wlodawer、Dunn、小田)
PCPの立体構造より示されたSer287,Glu80,Asp84よりなるcatalytic triadを遺伝子工学的手法により確認した。また、インヒビターとの相互作用解析によっても確認した。
3)インヒビターの合成と立体構造解析への応用(小田、平賀)
Kumamolysinに特異的に作用するインヒビター数種をデザイン・合成した。そして、それらをKumamolysinの構造解析(マックスプランク研究所;Bode教授)に応用した。

Research Products

• [Publications] A.Wlodawer: "Carboxyl proteinase from Pseudomonas defines a novel family of subtilisin-like enzymes"Nature Struct. Biol.. 8・5. 442-446 (2001)
• [Publications] S.Fujiwara: "Effect of pressure on the activity and spectroscopic properties of carboxyl proteinases Apparent correlation of pepstatin-insensitivity and pressure response"Eur.J. Biochem.. 268. 645-655 (2001)
• [Publications] A Wlodawer: "Inhibitor complex of the Pseudomonas serine-carboxyl proteinase"Biochemistry. 40. 15602-15611 (2001)
• [Publications] M.Comelles-Bigler: "The 1.4Å crystal structure of kumamolysin, a thermostable serine-carboxyl proteinase"Structure. (印刷中).
• [Publications] "A CLN2-related and thermostable serine-carboxyl proteinase, Kumamolysin : cloning, expression, and its properties including inhibition studies"J.Biochem.. (印刷中).