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ファブリー病の病態酵素ガラクトシダーゼの三次元構造への遺伝子多型の影響解析

遗传多态性对法布里病病理酶半乳糖苷酶三维结构的影响分析

基本信息

批准号：
14013013
负责人：
佐藤能雅
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

スフィンゴ糖脂質の先天性代謝異常症のファブリー病は,α-ガラクトシダーゼの遺伝子の変異が酵素活性が低下した変異体酵素を生じ,リソソーム内に基質のglobotriaosylceramideが蓄積することにより発症する。本研究では,ファブリー病を発症するヒト酵素の変異体を3種取り上げ,これらの三次元構造を高分解能のX線結晶構造解析で解明した。さらに,変異体の性状の解析と,正常体酵素の三次元構造との比較を行い,遺伝子変異がもたらす三次元構造,性状,病態への影響を蛋白質レベルで解明することを目指した。α-ガラクトシダーゼの変異体として,古典型のファブリー病を惹起するC142Y変異体,亜型を惹起するM72VとQ279Eの変異体の3種を対象として,2年次の計画を単年度で行った。既に構築してあった変異体酵素の発現系,精製,糖短鎖化,結晶化の手順を用い,変異体の結晶を調製した。シンクロトロン放射光X線を用いて高分解能の回折データを収集し,X線解析による結晶構造の精密化に着手した。また,変異体酵素の性状解析と正常体酵素との比較を進めた。酵素の性状解析は,動的光散乱法,ゲルろ過法,蛍光基質の加水分解などを指標に行った。その結果,C142Y変異体は活性を全く保持しないこと,M72VとQ279Eの双方の変異体は活性を有するが失活し易いことが判明した。三次元構造では,C142Y変異体の活性部位がチロンシン残基でブロックされている。M72VとQ279Eの変異体の構造は正常体とはほぼ同一で,活性部位から離れた変異サイトに水素結合の差異が認められた。本研究においては,構造の比較検討のために,アミノ酸配列に相同性が見られる,リソソーム酵素であるヒトのα-ガラクトサミニダーゼとβ-ガラクトシダーゼの発現,試料の精製,結晶化を進めた。なお,詳細な比較検討と,基質類似体との複合体のX線解析が今後の課題となる。

Congenital disorders of glucose and lipid metabolism include decreased activity of α-glucosylceramide and accumulation of glucosylceramide in the matrix. In this study, three kinds of heteroenzymes were selected from the three dimensional structure and X-ray crystal structure analysis was performed. In addition, the analysis of different traits, the comparison of three-dimensional structure of normal body enzymes, the analysis of protein characteristics, the comparison of three-dimensional structure of different genes, the analysis of protein characteristics, the comparison of three-dimensional structure of different genes, the analysis of protein characteristics, the comparison of protein characteristics, the analysis of protein characteristics, the comparison of protein characteristics, the analysis of protein characteristics. The 2-year plan is being implemented annually, with 3 different types of alpha-, alpha We construct the production system of heterologous enzymes, refine them, short-chain them, crystallize them, and modulate them. X-ray analysis of high resolution energy and high resolution resolution of crystal structure The analysis of heteroenzymes and the comparison of normal enzymes. Enzyme characterization analysis, kinetic light scattering method, light matrix hydrolysis index. As a result, C142Y and Q279E have both been inactivated. Three-dimensional structure, C142Y variant of the active site, the residue of C142Y variant of C142Y. M72V and Q279E have different structures, but the active sites are different. In this study, the structure of the comparative study, the identity of the acid alignment was found, the development of the enzyme, the purification of the sample, the crystallization progress. X-ray analysis of matrix analogues and complexes is a future topic.