Elucidation of structures and functions of metabolic enzymes of lysine and related compounds and their molecular evolution

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我々は、T. thermophilus、Sulfolobus、Thermococcusにおいて、アミノ基を認識し結合する新奇なキャリアタンパク質（アミノ基キャリアタンパク質；AmCP）を介するリジン・アルギニン生合成を見出してきた。本研究では、リジン・アルギニン生合成において鍵となる個々の酵素のAmCP複合体の構造解析をおこなう。さらに、この生合成においては、各酵素とAmCPが超酵素複合体（メタボロン）を形成している可能性が示唆されており、その実体の解析を行う。さらにはリジン生合成とロイシン生合成やクエン酸回路を構成する酵素群の構造生物学、タンパク質工学などを通じて、生物が進化の過程でどのように基質特異性を獲得してきたかを原子レベルで明らかにすることを目的とする。Sulfolobusにおいては、リジンとアルギニンがbi-functionalな酵素で生合成されることから、これらのアミノ酸による複雑な転写調節ネットワークが存在することが示唆される。そこでその機構を解明する。また、本研究の前段階において、転写因子が直接酵素に相互作用することで酵素活性を調節する可能性が見出されてきたことから、その機構を解明することも本研究の目的の一つである。これらの統合的な解析により、Sulfolobusにおいて新たに見つかったリジン・アルギニン生合成系の全貌の解明を目指すこととする。これらの目的のために、既に若干の消耗品を購入した。さらに、研究成果を発表すると同時に生合成に関する最先端の情報を得るために国際シンポジウムに出席し、情報交換を行った。しかしながら、基盤研究(S)が採択されたため、本研究を廃止することとなった。