Development of D amino acid derivative synthetic method by ancestral L-amino acid oxidases

利用祖传L-氨基酸氧化酶开发D氨基酸衍生物合成方法

• 批准号: 21K05395
• 负责人: 中野 祥吾
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: University of Shizuoka
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05395/
• 关键词: X線結晶構造解析; L-アミノ酸酸化酵素; 祖先型設計; 物質生産; 光学分割; D-アミノ酸; D-アミノ酸合成

2021年度に取得したHTAncLAAOの立体構造を決定することを目的に、結晶化スクリーニングを行った。しかし良好な分解能を与える結晶を得ることができなかった。そこで配列データベースを再度探索し、HTAncLAAOと同様に活性を有し、かつ結晶性に優れたホモログ配列の取得を行なった。結果、4種類のFlavobacterium属の細菌からHTAncLAAO活性を有するホモログ配列を同定することができた。同定した4配列を用いて祖先型設計を行い、HTAncLAAOと約80%の配列相同性を有するHTAncLAAO2をデザインした。HTAncLAAO2について結晶化スクリーニングを行なったところ、2.2Å;分解能にてX線回折データを取得することに成功した。現在AlphaFold2で復元したHTAncLAAO2のモデル構造を鋳型とし、分子置換法にて位相決定を進めている。また酵素探索を進める中で副次的に取得した新規L-Lysine α-oxidaseについても構造機能解析を進め、論文として発表した (ACS Omega, 2022, 7(48): 44407-44419)。

In 2021, the three-dimensional structure of HTANCLAAO was determined. Good decomposition and crystallization The structure of the crystal is explored again. The crystal structure of the crystal is obtained by the activity of the crystal. The results showed that 4 species of Flavobacteria had the same activity. HTAAO is about 80% identical in alignment with HTAAO 2. HTAncLAAO2: Crystallization, 2.2 ° C; Decomposition, X-ray reflection, 2.2 ° C. Now AlphaFold2 is a complex structure of HTAnclAO 2, and the molecular replacement method is used to determine the phase. A new approach to enzyme exploration and analysis of structural functions of L-Lysine α-oxidase has been developed (ACS Omega, 2022, 7(48): 44407-44419).

项目成果

Design of a Full‐Consensus Glutamate Decarboxylase and Its Application to GABA Biosynthesis

全一致性谷氨酸脱羧酶的设计及其在 GABA 生物合成中的应用

• DOI: 10.1002/cbic.202100447
• 发表时间: 2021
• 期刊: ChemBioChem
• 影响因子: 3.2
• 作者: Takagi Hiroshi;Kozuka Kohei;Mimura Kenta;Nakano Shogo;Ito Sohei
• 通讯作者: Ito Sohei

Dynamical Interaction Analysis of Proteins by a Random Forest-Fragment Molecular Orbital (RF-FMO) Method and Application to Src Tyrosine Kinase

通过随机森林片段分子轨道 (RF-FMO) 方法进行蛋白质动态相互作用分析及其在 Src 酪氨酸激酶中的应用

• DOI: 10.1246/bcsj.20220304
• 发表时间: 2023
• 期刊: Bulletin of the Chemical Society of Japan
• 影响因子: 4
• 作者: Yamamoto Yuta;Nakano Shogo;Shigeta Yasuteru
• 通讯作者: Shigeta Yasuteru

Enzymatic Conjugation of Modified RNA Fragments by Ancestral RNA Ligase AncT4_2

通过祖先 RNA 连接酶 AncT4_2 酶促缀合修饰的 RNA 片段

• DOI: 10.1128/aem.01679-22
• 发表时间: 2022
• 期刊: Applied and Environmental Microbiology
• 影响因子: 4.4
• 作者: Kajimoto Shohei;Ohashi Miwa;Hagiwara Yusuke;Takahashi Daisuke;Mihara Yasuhiro;Motoyama Tomoharu;Ito Sohei;Nakano Shogo
• 通讯作者: Nakano Shogo

インシリコでの人工酵素配列設計と酵素探索

人工酶序列设计和计算机酶搜索

• 发表时间: 2022
• 作者: 中村伊武輝;雨坂心人;米澤健人;上久保裕生;田中俊一;松尾貴史;中野 祥吾
• 通讯作者: 中野 祥吾

Development of genetic algorithm-based consensus protein design method to generate highly functional enzymes

开发基于遗传算法的共识蛋白质设计方法来生成高功能酶

• 发表时间: 2022
• 作者: 矢野真実子;宮武拓未;上野慶一;曽我俊博;高杉諭;高野和文;宮藤久士;田中俊一;Shogo Nakano
• 通讯作者: Shogo Nakano