3-イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素活性複合体の形成機構と機能制御

3-异丙基苹果酸脱氢酶活性复合物的形成机制及功能调控

• 批准号: 06240220
• 负责人: 柿沼 勝己
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06240220/
• 关键词: 3-イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素; 必須アミノ酸生合成; 酵素-基質複合体; 競争的阻害; 遷移状態構造; 部位特異的変異

3-イソプロピルリンゴ酸(IPM)脱水素酵素(IPMDH,E.C.1.1.1.85)は、必須アミノ酸ロイシンの生合成過程における律速酵素として、補酵素NADの存在下IPMから2-オキソイソカプロン酸への酸化・脱炭酸を触媒する。本酵素の超分子形成機構や機能制御の研究は、酵素の人為的改質の指導原理確立の基礎として重要なだけではなく、必須アミノ酸生合成の特異的阻害剤を基盤とする除草剤・抗菌剤開発の観点からも注目される。基質類似体である3-ビニルリンゴ酸を合成し、IPMとの反応を検討した。高濃度の酵素存在下では基質として機能しNADHを産生するが、低濃度の酵素条件下ではIPMに対し競争的阻害を示した。正規の反応の後二重結合が異性化した3-エチリデンオキザロ酢酸が生成したと思われ、現在その単離と確認を検討している。3-イリデンオキザロ酢酸が優れた競争的阻害剤になり得ると推定させるので、3-イソプロピリデンリンゴ酸を合成して検討したところ、酵素反応は進行せず、また阻害も示さなかった。基質の配座が酵素活性中心との相互作用に微妙に寄与していることを示唆すると考えている。一方、3-イソプロピリデンオキザロ酢酸の合成も検討している。酵素-補酵素相互作用を明らかにすべく、計算化学により酵素タンパク質のArg225がNADのリン酸ジエルテル結合と相互作用すると推定し、変異酵素Gln225を造成すべくE.coliクローニング系を用いて部位特異的変異を行った。大量発現による酵素分子の精製を検討している。また、光親和性標識による酵素-補酵素相互作用の検討のため、NAD分子のN-(4-アジド-2-ニトロ)フェニル-β-アラニンによるアシル化を行なった。さらにアデニン8位のアジド化を検討している。

IPM dehydrase (IPMDH, E.C.1.1.1.85) catalyzes the acidification and decarbonization of 3-nitrophenol (IPM) in the presence of NAD, a rate-regulating enzyme, and a complementary enzyme necessary for the production of 3-nitrophenol. The study of supramolecular formation mechanism and functional control of this enzyme is important to establish the basis for the guiding principle of artificial modification of enzymes. It is necessary to develop specific inhibitors for acid synthesis as a basis for the development of herbicides and antibacterial agents. The matrix analog is a 3-dimensional polymer. In the presence of high concentrations of enzymes, NADH can be produced and in the presence of low concentrations of enzymes, IPM can be inhibited. Normal and reverse double-bond heterogenization, 3-bond heterogenization, 3-bond heterogenization, 3 3-Fluoro-3-methyl-acetic acid is a competitive inhibitor, which is expected to be synthesized by 3-Fluoro-3-methyl-acetic acid. The interaction between substrate ligands and enzyme activity centers is delicate. A new method for the synthesis of 3-hydroxy-4-methyl-acetic acid The enzyme-complement enzyme interaction has been clarified, and it has been postulated in computational chemistry that Arg225 of the enzyme protein binds to and interacts with the linker of NAD, and that the mutant enzyme Gln225 causes site-specific changes in the E.coli cloning system. A large number of enzyme molecules are produced and refined. The study of enzyme-complement enzyme interaction in photoaffinity labeling and N-(4-amino-2-amino)-β-amino-3-amino-4-amino-5-amino-4-amino-amino-4-amino-5-amino-5-amino-amino-5-amino-4-amino-5-amino-amino-4-amino-4-amino-amino- The 8-bit search engine is currently in operation.

项目成果

Hiroaki Terasawa: "Synthesis of 2-O-methyl ether and 1-carboxamide derivatives of (2R,3S)-3-isopropylmalic acid and their interaction with thermophilic 3-isopropylmalote dehydrogenase" Biosci.Biotech.Biochem.,. 58. 870-873 (1994)

Hiroaki Terasawa：“(2R,3S)-3-异丙基苹果酸的 2-O-甲基醚和 1-甲酰胺衍生物的合成及其与嗜热 3-异丙基苹果酸脱氢酶的相互作用”Biosci.Biotech.Biochem.,。

Yasuyuki Takenaka: "Crystal Structure of ethyl(2S^*,3R^*)-2-benzyloxy-4,4-difluoro-3-(4-methoxyphenyl) pentanoate" Anal.Sci.,. 10. 519-520 (1994)

Yasuyuki Takenaka：“(2S^*,3R^*)-2-苄氧基-4,4-二氟-3-(4-甲氧基苯基)戊酸乙酯的晶体结构”Anal.Sci.,。