2017 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism of amino acid signal transduction system in thermophilic bacterium
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15K07382
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
富田 武郎 東京大学, 生物生産工学研究センター, 助教 (50447364)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | アミノ酸代謝調節 / アミノ酸シグナル / グルタミン酸脱水素酵素 / 高度好熱菌 / ロイシン / アロステリック調節 / タンパク質間相互作用 / 結晶構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに我々は高度好熱菌Thermus thermophilus由来のグルタミン酸脱水素酵素GDHは互いに相同なサブユニットGdhA, GdhBなら構成されるヘテロ６量体であること、さらにロイシンにより顕著な活性化を受けることを明らかにしてきた。ヒトGDHもロイシンを始めとした様々な代謝化合物によって複雑な調節を受けるがその生物学的意義はよくわかっていない。我々は比較的シンプルな代謝系を持っているT. thermophilusのGDHの活性調節機構を解析することでGDH調節の分子機構、生物学的意義を解明することを目指している。
本研究課題開始後GDH (GdhA/GdhB)がさらに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(APRTh)とも相互作用し、三者複合体を形成することを明らかにした。この複合体はロイシンにより活性化を受けるが、エフェクター探索の結果、別の代謝化合物によっても活性化を受けることを明らかにした。また、T. thermophilusのAPRTh遺伝子の破壊株が最小培地において顕著な生育遅延を起こすことを示し、APRThが細胞の生育において重要な機能を担っていることを示した。三者複合体の結晶構造解析を試みたが未だ構造決定には至っていない。しかし、APRThの結晶構造を決定することには成功している。
最終年度では、引き続きエフェクター探索を行い、さらに別の代謝産物によって活性阻害を受けることを明らかにした。従来、ヒトを始めとした哺乳類由来のGDHは多様な代謝産物による複雑な調節を受ける一方、バクテリア由来のGDHには基本的にはアロステリック調節は存在しないと考えられてきた。しかし、本研究によってヒトGDHとバクテリアGDHが共通して複雑な活性調節を受けていることが明らかになってきた。
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Research Products
(2 results)
