パラベンを輸送するペプチドABCトランスポーターホモログの構造と機能柔軟性の解析

非天然化合物であるhydrazide化合物を唯一の炭素源として資化できるMicrobacterium hydrocarbonoxydansから、化合物を取り込むABCトランスポーターと分解酵素を同定している。本来の天然基質の同定を目指している中で、今年度はその候補であるパラベンを対象に解析を行った。また、この資化を担うタンパク質群を制御するオペロンは、他の放線菌にもホモログが存在することから昨年度に引き続きPseudonocardia acaciae由来のamidaseを用い、ホモログとしての機能同定も兼ねて解析を行った。基質として、メチル、プロピル、ブチルの各パラベンを用いてkinetics parameterを求めたところ、合成基質の一つである4-hydroxybenzoic acid hydrazideよりも高い酵素活性を示した。また、特異性に関しては、３種のパラベン間でkcat/Km値に大きな差はないが、ブチルパラベンに対して一番高い活性を示した。通常パラベンは化粧品に含まれることから天然物という認識があまりないかもしれないが、天然からの単離報告もあることから、酵素そしてトランスポーターの天然基質としての可能性が高まった。それはまた、３種の基質の間で活性の差が見られたことから、基質の結合様式を解析するため、P. acaciae amidaseのX線結晶構造解析を試みた。昨年度からの改善を行うことで結晶を得ることに成功した。一方で現時点での分解能は3 Aと高くないことと、基質との複合体はまだ得られていないため、さらなる検討を要する。

非天然化合物であるhydrazide化合物を唯一の炭素源として資化できるMicrobacterium hydrocarbonoxydansから、化合物を取り込むABCトランスポーターと分解酵素を同定している。本来の天然基質の同定を目指している中で、今年度はその候補であるパラベンを対象に解析を行った。また、この資化を担うタンパク質群を制御するオペロンは、他の放線菌にもホモログが存在することから昨年度に引き続きPseudonocardia acaciae由来のamidaseを用い、ホモログとしての機能同定も兼ねて解析を行った。基質として、メチル、プロピル、ブチルの各パラベンを用いてkinetics parameterを求めたところ、合成基質の一つである4-hydroxybenzoic acid hydrazideよりも高い酵素活性を示した。また、特異性に関しては、３種のパラベン間でkcat/Km値に大きな差はないが、ブチルパラベンに対して一番高い活性を示した。通常パラベンは化粧品に含まれることから天然物という認識があまりないかもしれないが、天然からの単離報告もあることから、酵素そしてトランスポーターの天然基質としての可能性が高まった。それはまた、３種の基質の間で活性の差が見られたことから、基質の結合様式を解析するため、P. acaciae amidaseのX線結晶構造解析を試みた。昨年度からの改善を行うことで結晶を得ることに成功した。一方で現時点での分解能は3 Aと高くないことと、基質との複合体はまだ得られていないため、さらなる検討を要する。