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極限酵素の環境適応機構の解明

阐明极酶的环境适应机制

基本信息

批准号：
16041229
负责人：
金谷茂則
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Osaka University
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

生体分子の一つである蛋白質のほとんどは水溶液中で働くので、その構造や機能は水との相互作用で決まる。従って、好熱菌や低温菌の酵素がどのような機構で高温環境や低温環境に適応したのかを明らかにすることができれば、水と蛋白質の相互作用に関しても新たな知見の得られることが期待される。本年度は以下の成果を得た。1.超好熱菌リボヌクレアーゼHIIの安定性が、オスモライト存在下で大きく向上することを見いだした。このことから、超好熱菌の細胞内には様々な安定化因子の存在することが示唆された。また、活性中心変異体の安定性が大きく向上することを明らかにした。このことから、超好熱菌酵素でも活性中心は不安定化されていることが示唆された。さらに、好熱菌リボヌクレアーゼHIIIの結晶構造を決定した。2.超好熱菌サチライシンは、他の中温菌由来サチライシン同様プロ体からプロペプチドが切断されて活性型の成熟体になる。しかし、これらのサチライシンとは異なり、超好熱菌サチライシンの成熟化にはプロペプチドではなくCa^<2+>が必須であることを明らかにした。また、成熟体の構造がCa^<2+>の結合により大きく変化することを明らかにした。3.低温菌FKBP22は、ペプチジルプロリルシストランスイソメラーゼ(PPIase)活性部位を含むC末端ドメインと2量体の形成に必要なN末端ドメインから成る。これらのドメインと部分変性した蛋白質の相互作用を解析することにより、N末端ドメインはPPIaseの蛋白質基質との結合に必要であることを明らかにした。4.アミロイドβペプチド(Aβ_<28-42>)を超好熱菌リボヌクレアーゼHIIのC末端領域に導入した変異体を作製し、その結晶構造を解析した。その結果、野生型酵素ではαヘリックス構造を形成しているC末端領域が、変異体では逆平行βシートに近い構造を形成していることを明らかにした。

A biological molecule is a protein that interacts with water in aqueous solution. However, it is clear that the mechanism where enzymes from thermophilic bacteria and low-temperature bacteria can coexist is suitable for both high and low temperature environments. We are looking forward to new insights related to the interaction between water and protein. The following results were achieved during the year. 1. The stability of HII in the presence of super hot bacteria is very high. The presence of stabilizing factors in the intracellular cells of super-thermophilic bacteria indicates the presence of such factors. The stability of the active center is very high. The activity center of the enzyme is unstable. The crystal structure of HIII is determined by the temperature and humidity. 2. Super-warm bacteria are derived from the same species and are isolated from active mature species. In addition to the above, it is also necessary to increase the number of mature bacteria. Moreover, it has become clear that the structure of mature bodies has undergone major changes due to the combination of Ca^<2+>. 3. Cryogenic bacteria FKBP22 contain C-terminal and N-terminal active sites necessary for the formation of the PPIase. The protein interaction analysis of the N-terminal PPIase is necessary for the protein matrix binding. 4. <28-42>Analysis of the crystal structure in the C-terminal region of HII As a result, wild-type enzymes are formed in the C-terminal domain, and heterogeneously in the near-terminal domain.

项目成果

期刊论文数量（42）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Cleavage of various peptides with pitrilysin from Escherichia coli:: Kinetic analyses using β-endorphin and its derivatives

DOI：
10.1271/bbb.68.2128
发表时间：
2004-10-01
期刊：
BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY
影响因子：
1.6
作者：
Cornista, J;Ikeuchi, S;Kanaya, S
通讯作者：
Kanaya, S

Importance of a repetitive nine-residue sequence motif for intracellular stability and functional structure of a family I.3 lipase.

重复九残基序列基序对于 I.3 家族脂肪酶的细胞内稳定性和功能结构的重要性。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
FEBS Lett. 579
影响因子：
0
作者：
H.Maekawa;K.Ohta;K.Tominaga;Hyongi Chon;T.Kawashima et al.;R.Motokawa et al.;Hyongi Chon;R.Motokawa et al.;Hyongi Chon;H.Kawasaki et al.;Yutaka Suzuki;M.Annaka et al.;Kengo Takeuchi;M.Sugiyama et al.;Fumiya Kitauchi;R.Motokawa et al.;Hyongi Chon;R.Motokawa et al.;Clement Angkawidjaja
通讯作者：
Clement Angkawidjaja

Binding analysis of a psychrotrophic FKBP22 to a folding intermediate of protein using surface plasmon resonance.

使用表面等离振子共振对耐冷 FKBP22 与蛋白质折叠中间体进行结合分析。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
FEBS Lett. 579
影响因子：
0
作者：
H.Maekawa;K.Ohta;K.Tominaga;Hyongi Chon;T.Kawashima et al.;R.Motokawa et al.;Hyongi Chon;R.Motokawa et al.;Hyongi Chon;H.Kawasaki et al.;Yutaka Suzuki;M.Annaka et al.;Kengo Takeuchi;M.Sugiyama et al.;Fumiya Kitauchi;R.Motokawa et al.;Hyongi Chon;R.Motokawa et al.;Clement Angkawidjaja;S.Maruoka et al.;Yutaka Suzuki
通讯作者：
Yutaka Suzuki

Gene cloning and in vivo characterization of a dibenzothiophene dioxygenase from Xanthobacter polyaromaticivorans