自然突然変異抑制に働く8-oxo-dGTPaseの加水分解機構の解明

阐明抑制自发突变的 8-oxo-dGTPase 水解机制

• 批准号: 18031029
• 负责人: 山縣 ゆり子
• 金额: $ 7.49万
• 依托单位: Kumamoto 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18031029/
• 关键词: 動的蛋白質結晶学; 酵素反応機構; DNA修復酵素

生体内の酵素反応の中で加水分解反応は非常に多く、古くからその反応機構の解明が行われているが、今もって正確に理解されているものはほとんどない。本研究では、動的蛋白質結晶学の手法を用いて、Mg^<2+>(Mn^<2+>)存在下8-oxo-dGTPを8-oxo-dGMPに分解することによって通常の生命活動で細胞内に生じる活性酸素の酸化でもっとも重大なDNA損傷の一つ8-オキングアニンのDNAへの取り込みを防御している大腸菌MutT(分子量15000:8-oxo-dGTPase)の結晶中での加水分解反応の各段階を可視化することを目的とした。昨年までの低温トラップ法と2波長X線データ収集を組み合わせることに初めて明らかになった結晶内での初期反応過程が溶液中でも見られるか、EPR実験によって調べたところ、溶液中においても結晶内と同様のMn^<2+>クラスターの存在が示唆され、結晶内と同様の反応が溶液中でも起こっていると思われる。次に結晶内での反応の同期性を高めるために、フローセル法を用いた動的蛋白質結晶学により、触媒反応の中期、後期機構の可視化を目指した。放射光実験施設で数10秒の照射で1セットのデータを連続的に収集し、反応を追跡したが、現在のところ、触媒反応の中期、後期過程を示すデータを見出せていない。MutTのヒト関連酵素について、hMTH1-基質複合体のX線結晶構造解析に続き、NUDT5-基質(アナログ)複合体のX線結晶構造解析を行った。さらに両酵素とその変異酵素の速度論的実験を行い、明らかになった結晶構造と比較することによって、3種の8-oxo-dGT(D)Paseの加水分解反応機構の類似性や相違性が明らかになった。

The enzyme in the body is very much a hydrolysis enzyme. The ancient enzyme in the body is very much a hydrolysis enzyme. The ancient enzyme in the body is very much a hydrolysis enzyme. In this study, we applied the method of protein crystallography to the decomposition of 8-oxo-dGTP and 8-oxo-dGMP in the presence of Mg^<2+>(Mn^<2+>), and visualized the hydrolysis of 8-oxo-dGTP and 8-oxo-dGMP in the crystallization of Escherichia coli MutT(molecular weight 15000:8-oxo-dGTase). In the past year, the low-temperature method and the 2-wavelength X-ray diffraction method have been used to combine the initial reaction process in the crystallization and the initial reaction process in the solution. The EPR method has been used to adjust the reaction process in the crystallization and the existence of Mn^<2+> in the solution. The reaction process in the crystallization and the initial reaction process in the solution has been started. In addition, the synchronization of the reaction in the secondary crystallization is high, and the protein crystallization method is used to visualize the middle and late stages of the reaction. The radiation light is applied for several 10 seconds, and the process of concentration, reaction, and catalyst reaction is shown in the middle and late stages. MutT-related enzyme detection, X-ray crystallographic analysis of hMTH1-matrix complex, X-ray crystallographic analysis of NUDT5-matrix complex. The rate-theoretic properties of three kinds of 8-oxo-dGT(D) hydro-decomposition reaction mechanisms were compared.

项目成果

Crystal structure of the IL-15-IL-15Rα complex, a cytokine-receptor unit presented in trans

• DOI: 10.1038/ni1492
• 发表时间: 2007-09-01
• 期刊: NATURE IMMUNOLOGY
• 影响因子: 30.5
• 作者: Chirifu, Mami;Hayashi, Chiharu;Ikemizu, Shinji
• 通讯作者: Ikemizu, Shinji

Probing inhibition, and crystallographic characterization of metallo-beta-lactamase (IMP-1) with fluorescent agents containing dansyl and thiol groups

使用含有丹酰基和硫醇基团的荧光剂探测金属-β-内酰胺酶 (IMP-1) 的抑制和晶体学表征

• 发表时间: 2006
• 期刊: Chem. Med. Chem. 1
• 作者: Yoneyama;M.;Fujita;T.;藤田尚志;小野口和英;米山光俊;尾野本浩司;米山光俊;渡邊伸昌;T.Sato et al.;H.Kurosaki et al.
• 通讯作者: H.Kurosaki et al.

Cromium (III) ion and thyroxine cooperate to stabilize the transtnyretin tetramer and suppress in vitro amyloid fibril formation

铬 (III) 离子和甲状腺素协同稳定转酪蛋白四聚体并抑制体外淀粉样纤维形成

• 发表时间: 2006
• 期刊: FEBS Letters 580
• 作者: 秋山良;狩野康人;木下正弘;T.Sato et al.
• 通讯作者: T.Sato et al.

Crystallographic investigation of the inhibition mode of a VIM-2 metallo-β-lactamase from Pseudomonas aeruginosa by a mercaptocarboxylate inhibitor

• DOI: 10.1021/jm701031n
• 发表时间: 2007-12-27
• 期刊: JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY
• 影响因子: 7.3
• 作者: Yamaguchi, Yoshihiro;Jin, Wanchun;Kurosaki, Hiromasa
• 通讯作者: Kurosaki, Hiromasa

EPRによるMutTの8-oxo-dGTP加水分解反応機構の研究

EPR研究MutT的8-oxo-dGTP水解反应机理

• 发表时间: 2008
• 作者: 秋山良;狩野康人;木下正弘;T.Sato et al.;H.Kurosaki et al.;J.K.Kaushik et al.;T.Nakamura et al.;中村照也
• 通讯作者: 中村照也