嫌気的条件センサー蛋白質の結晶学的研究

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A)嫌気的条件センサー蛋白質ArcBにおける蛋白質リン酸化を中心としたリン酸転移反応におけるHis、Asp及び金属イオンの役割大腸菌由来の嫌気的条件センサー蛋白質ArcBのドメイン構成は複雑であり、N末端側から、アンカー部分、受容体ドメイン、HPK(ヒスチジン蛋白質キナーゼドメイン)ドメイン、分子内レシ-バ・ドメイン、そしてもう一つのヒスチジンを含むリン酸転移(HPt)ドメインをもつ。ここではATPからのHPKドメインへの自己リン酸化に続いて、分子内レシ-バ・ドメイン、HPtドメインそして標的レギュレータ蛋白質のレシ-バ・ドメインへの複雑なリン酸転移が起こる。本年度世界に先駆けて構造決定したArcBのHPtドメインの活性部位を詳述し、レシ-バ・ドメインとの関係を考察した。B)ヘムをもつ転写因子CooAの大量精製と結晶化の試み第4班班員である青野重利博士が単離し、精力的に分子生物学的、生化学的、および分光学的解析を推進されている光合成細菌由来のCooAは一酸化炭素センサーとしてのヘムをもつ珍しい転写因子である。この三次元構造を明らかにする目的で大量精製系を確立した。現在、酸化型CooAの結晶化を試みている。また、還元型、及び一酸化炭素結合型CooAの大量調整と結晶化実験系の確立を努力している。C)DNAと金属イオンとの相互作用Z-DNA結晶は1.2Aから1.0Aに及ぶ高分解能のX線回折データを与えるので、金属イオンや溶媒分子とDNAとの相互作用を精密の解析するのに最適である。今回、スペルミジン及びサーモスペルミン(高度高熱菌由来)を含む結晶の高精度構造解析を行い、六配位に水和したマグネシウムイオンと核酸塩基およびリン酸との相互作用を明らかにした。