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網羅的変異解析に基づく新規プロリン異性化酵素の発掘と創製

基于综合突变分析发现和创造新型脯氨酸异构酶

基本信息

批准号：
18031009
负责人：
伊倉貞吉
金额：
$ 3.2万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

タンパク質を構成するアミノ酸残基の中でプロリン残基は、その直前の残基とのペプチド結合(X-Pro)に関して、トランスもシスも容易に取りうる点で特異な残基である。近年、このX-Proの構造異性化が、プロリン異性化酵素(PPIase)により制御され、様々な生理活性に活用されている事が明らかになってきた。ところが、PPIaseの機能に関しては、「そもそも、なぜX-Proの構造異性化機能をもつのか?」という基本問題に対してさえ明確に答えられないのが現状である。そこで、私は、PPIaseの酵素活性に注目し、基質結合部位に導入した網羅的変異を手がかりに、PPIaseが酵素活性を発現するのに必要な条件を解析してきた。その結果、PPIase活性の発現には側鎖の関与は必ずしも必要とされず、適当なサイズのポケットだけがあれば発現される機能であると推察するに至っれ。この推察を確かめるため、本研究では、PPIase活性を示さないタンパク質としてバルナーゼ用い、アミノ酸残基置換により人為的にポケットを作成し、PPIase活性の発現を調べた。その結果、Phe56Gly/Arg59Gly/His102Tyr/Tyr103Glyの四重変異により、ポケットを導入したバルナーゼは、野生型FKBPの約4%の活性を示すことがわかった。このようにして、適当なサイズのポケットが存在することがPPIase活性発現に必要十分であることが実際に確認された。そこで、これらの実験結果に基づき、新たにPPIase活性発現機構モデルを提案した。

タンパク qualitative を constitute するアミノ acid residues in the のでプロリン residues は, その way の residues とのペプチド combination (X - Pro) に masato して, トランスもシスもに easily take りうる point で specific な residues である. In recent years, この X - Pro の structure heterosexual が, プロリン heterosexual phenoloxidase (PPIase) により suppression され, others 々な physiological activity に use されている matter が Ming らかになってきた. Youdaoplaceholder0 そろがろが, PPIase <s:1> function に is related to <s:1> てなぜ, "そそそ <e:1>, なぜX-Pro <s:1> structural-anisotropic mechanism ををなぜそろがろがろが?" Youdaoplaceholder0 とう basic questions に for てさえ clear に answer えられなてさえが current situation である. はそこで and private PPIase に attention しの enzyme activity, the substrate binding site に import した net - different を hand がかりに, PPIase が enzyme activity を発 now するのにな necessary conditions を analytic してきた. その results, PPIase activity の発 now には side chain の masato and は will ずしも necessary とされず, appropriate なサイズのポケットだけがあれば発 now される function であると push examine するに to っれ. この push examine をか indeed めるため, this study では, PPIase activity をさないタンパク qualitative としてバルナーゼい, アミノ acid residue displacement により man-made にポケットを made し, PPIase activity の発 now を adjustable べた. その results, Phe56Gly/Arg59Gly/His102Tyr/Tyr103Gly の quad - different により, ポケットを import したバルナーゼは, wild type FKBP の about 4% をの activity in すことがわかった. このようにして, appropriate なサイズのポケットが exist することが PPIase activity 発に now very necessary であることが be interstate に confirm された. そこで, これらの be 験 results にづき, new たに PPIase activity 発 institutions now モデルを proposal した.