実験的・理論的手法を組み合わせたガレクチン天然リガンドの探索

结合实验和理论方法寻找半乳糖凝集素天然配体

• 批准号: 12780491
• 负责人: 白井 剛
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12780491/
• 关键词: ガレクチン; 糖鎖生物学; X線結晶構造解析; プログラム

レクチンなどの糖鎖結合タンパク質が自然状態でどのような分子をターゲットとしているか、すなわち天然リガンドがなにかをつきとめることは意外に難しい。本研究では、ガレクチンの天然リガンドの探索をコンピュータを用いた方法と実験的方法を用いて行った。コンピュータを用いた方法として、データベースから得られる経験則を用いてタンパク質上の糖結合部位を予測するシステムを開発した(論文作成中)。このシステムをガレクチンに適用したところ、結晶解析から結合部位が新たに形成されたと予測される部位で、確かに糖鎖結合能が高いことがしめされた。上記の予測結果を踏まえて、いくつかの新規糖鎖とガレクチンの複合体結晶解析を行った。結果、Gb3、bGAL3、aGAL3などについて構造が得られた。しかし、これらからは新たな結合部位は発見されなかった。興味深いことに、コンピュータモデリングによる予測から新規結合部位を必要とすると思われるリガンドでは、結晶が得られないことが判明した。おそらく、新らたな結合合部を糖が占めると、結晶の成長を阻害すると思われる。このことから新規の結晶系を開発する必要があることが示された。

レ ク チ ン な ど の sugar combination lock タ ン パ ク qualitative が nature で ど の よ う な molecular を タ ー ゲ ッ ト と し て い る か, す な わ ち natural リ ガ ン ド が な に か を つ き と め る こ と は accident に difficult し い. This study で は, ガ レ ク チ ン の natural リ ガ ン ド の explore を コ ン ピ ュ ー タ を with い と た method be 験 method を use い て line っ た. コ ン ピ ュ ー タ を with い た method と し て, デ ー タ ベ ー ス か ら have ら れ る 経 験 with い を て タ ン パ ク を の sugar combining parts quality can be す る シ ス テ ム を open 発 し た (in paper done). こ の シ ス テ ム を ガ レ ク チ ン に applicable し た と こ ろ, crystallization analytic か ら combining site が new た に form さ れ た と be さ れ る parts で, indeed か に sugar binding energy lock が high い こ と が し め さ れ た. The previous record shows that the pretest results are を and まえて, く く まえて った った った った った った まえて the new regulation of sugar lock とガレ チ チ <s:1> the crystallization analysis of the <s:1> complex を rows った. As a result, Gb3, bGAL3, and aGAL3な て に て て て construct が to られた. The new たな binding site of the れら ら ら is found in されな されな った った. Fun deep い こ と に, コ ン ピ ュ ー タ モ デ リ ン グ に よ る be か ら new rules combining site を necessary と す る と think わ れ る リ ガ ン ド で は, crystallization が ら れ な い こ と が.at し た. Youdaoplaceholder0, new らたな binding complex を sugar が occupies めると, crystallization <s:1> growth を hinders すると thought われる. The new regulation of <s:1> crystalline system を is issued する necessary がある とが とが とが とが された shows された.

项目成果

T.Ozawa et al.: "Thermostabilization by replacement of specific residues with lysine in a Bacillus alkaline cellulase : building a structural model and implications of newly formed double intrahelical salt bridges"Protein Eng.. 14. 501-504 (2001)

T.Ozawa 等人：“通过用芽孢杆菌碱性纤维素酶中的赖氨酸替换特定残基实现热稳定性：构建结构模型以及新形成的双螺旋内盐桥的含义”Protein Eng.. 14. 501-504 (2001)

T.Shirai et al.: "Crystal structure of alkaline cellulase K : Insight into the alkaline adaptation of an industrial enzyme"J. Mol. Biol.. 310. 1079-1087 (2001)

T.Shirai 等人：“碱性纤维素酶 K 的晶体结构：洞察工业酶的碱性适应”J.

U.Sugino et al.: "Upward shift of the pH optimum of acremonium ascorbate oxidase"Biochim. Biophys. Acta. (in press). (2002)

U.Sugino 等人：“顶头抗坏血酸氧化酶的最适 pH 值向上移动”Biochim。

H.Ishida,T.Shirai,Y.Matsuda,Y.Kato,T.Isaji,H.Ohno,T.Yamane: "EmPLiCS : an empirical approach for structure-based design of natural peptide drug."J.Biochem.. 128. 561-574 (2000)

H.Ishida、T.Shirai、Y.Matsuda、Y.Kato、T.Isaji、H.Ohno、T.Yamane：“EmPLiCS：基于结构的天然肽药物设计的经验方法。”J.Biochem..

白井 剛: "タンパク質の構造予測とフォールド進化"日本結晶学会誌. 44. 20-24 (2002)

Tsuyoshi Shirai：“蛋白质结构预测和折叠进化”日本晶体学会杂志 44. 20-24 (2002)。