Structural and functional analysis of bacterial D-amino acid metabolic enzymes to develop their inhibitors

对细菌 D-氨基酸代谢酶进行结构和功能分析以开发其抑制剂

基本信息

  • 批准号:
    08456052
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5.12万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1996
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1996 至 1997
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

D-Amino acid aminotransferase (D-AAT), alanine racemase (AlaR), amino acid racemase of broad substrate specificities (AAR), and glutamate racemase (GluR) participate in the metabolism of D-amino acids, some of which are indispensable for bacteria as components of the peptidoglycan layr of cell walls. Physiological roles of these D-amino acids in mammals are not known, thus these enzymes have been regarded as a target for the development of novel antibacterial agents serving, for example, as suicide substrates. To develop the mechanism-based inhibitors, we studied the structure-function relationship of these enzymes. We studied the role of Arg98 of D-AAT,the binding site for the alpha-carboxyl group of substrates. This is presumably crucial for the unique stereospecificity of the enzyme. Replacement of Arg98 by replacement by methionine and lysine, resulted in decreases in the kmax values and increases in the Kd values for both amino donors and amino acceptors. The introduction of another mutation, replacement of Tyr88 being located near Arg98 by arginine, in addition to the above Arg98 mutation, resulted in increases in the kmax values but little change in the Kd values. We cloned the glutamate racemase gene (murl) of Bacillus pumilus cells into E.coli WM335, a D-glutamate auxotroph, by means of a genetic complement method. MurI of B.pumilus encodes a 272-amino acid protein with an unusual initiation codon, TTG,which is probably the reason for the low expression efficiency of the gene. We also studied the half and overall transaminations catalyzed by AAR,and found that the enzyme catalizes the non-stereospecific transaminations.
D-氨基酸转氨酶 (D-AAT)、丙氨酸消旋酶 (AlaR)、广泛底物特异性氨基酸消旋酶 (AAR) 和谷氨酸消旋酶 (GluR) 参与 D-氨基酸的代谢,其中一些氨基酸作为细胞壁肽聚糖层的组成部分对于细菌来说是不可或缺的。这些 D-氨基酸在哺乳动物中的生理作用尚不清楚,因此这些酶已被视为开发新型抗菌剂的靶标,例如用作自杀底物。为了开发基于机制的抑制剂,我们研究了这些酶的结构-功能关系。我们研究了 D-AAT 中 Arg98 的作用,D-AAT 是底物 α-羧基的结合位点。这可能对于酶独特的立体特异性至关重要。用甲硫氨酸和赖氨酸替换 Arg98 导致氨基供体和氨基受体的 kmax 值降低和 Kd 值增加。除了上述 Arg98 突变之外,引入另一种突变,即用精氨酸替换位于 Arg98 附近的 Tyr88,导致 kmax 值增加,但 Kd 值变化不大。我们通过遗传补体方法将短小芽孢杆菌细胞的谷氨酸消旋酶基因(murl)克隆到D-谷氨酸营养缺陷型大肠杆菌WM335中。 B.pumilus的MurI编码一个272个氨基酸的蛋白质,其起始密码子TTG不寻常,这可能是该基因表达效率低的原因。我们还研究了AAR催化的半转氨作用和整体转氨作用,发现该酶催化非立体特异性转氨作用。

项目成果

期刊论文数量(23)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
吉村,徹: "D-アミノ酸の役割 生理作用と代謝をめぐって" 現代化学. 12号. 14-19 (1996)
吉村彻:“D-氨基酸的作用:生理效应和代谢”Gendai Kagaku No. 12. 14-19 (1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Lim, Y.-H.: "Nonstereospecific Transamination Catalyzed by Pyridoxal Phosphate-dependent Amino Acid Racemases of Broad Substrate Specificity" J.Biol.Chem.273 (7). 4001-4015 (1998)
Lim, Y.-H.:“具有广泛底物特异性的磷酸吡哆醛依赖性氨基酸消旋酶催化的非立体特异性转氨作用”J.Biol.Chem.273 (7)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Yoshimura, T.: "Structure and Function of Bacterial D-Amino Acid-Related Enzymes Enzymes" Nippon Nougeikagaku kaishi. 70 (1). 15-20 (1996)
Yoshimura, T.:“细菌 D-氨基酸相关酶的结构和功能”Nippon Nougeikagaku kaishi。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Liu, L.et al.: "Cloning and Expression of the Glutamate Racemase Gene of Bacillus pumilus" J.Biochem.121 (6). 1155-1161 (1997)
Liu, L.等人:“短小芽孢杆菌谷氨酸消旋酶基因的克隆和表达”J.Biochem.121 (6)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Liu, L.: "Compensation for D-Glutamate Auxotrophy of Escherichia coli WM335 by D-Amino Acid Aminotransferase Gene and Regulation of murI expression" Bioscience Biotechnology Biochemistry. 62巻1号. 193-195 (1998)
Liu, L.:“D-氨基酸氨基转移酶基因对大肠杆菌 WM335 的 D-谷氨酸营养缺陷型的补偿和 murI 表达的调节”,Bioscience Biotechnology Biochemistry,第 62 卷,第 1 期,193-195 (1998)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

SODA Kenji其他文献

SODA Kenji的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('SODA Kenji', 18)}}的其他基金

Epidemiologic and behavioral survey of HIV/AIDS in Cambodia
柬埔寨艾滋病毒/艾滋病流行病学和行为调查
  • 批准号:
    09041189
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research
Epidemiologic survey of actual situation of HIV/AIDS in Cambodia
柬埔寨艾滋病实际情况流行病学调查
  • 批准号:
    07041165
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research
Biochemical functions and metabolisms of D-amino acid
D-氨基酸的生化功能和代谢
  • 批准号:
    07308048
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
STUDIES ON THE USEFULNESS OF SALIVA TO DETECT ANTIBODIES AGAINST HIV IN EPIDEMIOLOGICAL RESEACH
流行病学研究中唾液检测 HIV 抗体的有用性研究
  • 批准号:
    06454241
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
Structure and Function of Enzymes Participating in Metabolism of D-Amino Acid of Bacterial Cell Walls and Development of their Specific Inhibitors
细菌细胞壁D-氨基酸代谢酶的结构和功能及其特异性抑制剂的开发
  • 批准号:
    06454077
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
Protein engineering studies of thermostable D-amino acid transaminase
耐热D-氨基酸转氨酶的蛋白质工程研究
  • 批准号:
    05044095
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research
Follow-up studies on protective effects of breast feeding against rotavirus infection in infants.
母乳喂养对婴儿轮状病毒感染保护作用的随访研究。
  • 批准号:
    04670335
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Studies on Protective Effects of Breast Feeding Against Rotavirus Infection in Infants.
母乳喂养对婴儿轮状病毒感染的保护作用研究。
  • 批准号:
    02670244
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Design of New Selenium Enzymes and Proteins, and Their Functions
新型硒酶和蛋白质的设计及其功能
  • 批准号:
    02454545
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
Development of New Methods on Isotope-Labeling of Amino Acid and Vitamin with Microbial Enzymes
微生物酶同位素标记氨基酸和维生素新方法的发展
  • 批准号:
    63880021
  • 财政年份:
    1988
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B).

相似海外基金

Essentiality of Mycobacterium tuberculosis D-alanine racemase
结核分枝杆菌 D-丙氨酸消旋酶的本质
  • 批准号:
    8073961
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
Essentiality of Mycobacterium tuberculosis D-alanine racemase
结核分枝杆菌 D-丙氨酸消旋酶的本质
  • 批准号:
    8012690
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
Small Molecule Alanine Racemase Inhibitors as Novel Therapeutics for Tuberculosis
小分子丙氨酸消旋酶抑制剂作为结核病的新疗法
  • 批准号:
    7159222
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
Specific sterilization of psychrotrophs in foods by inactivation of alanine racemase
通过灭活丙氨酸消旋酶对食品中的耐冷菌进行特异性灭菌
  • 批准号:
    12480026
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
STRUCTURE OF ALANINE RACEMASE INHIBITOR COMPLEXES
丙氨酸消旋酶抑制剂复合物的结构
  • 批准号:
    6018343
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
STRUCTURE OF ALANINE RACEMASE INHIBITOR COMPLEXES
丙氨酸消旋酶抑制剂复合物的结构
  • 批准号:
    2749767
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
STRUCTURE OF ALANINE RACEMASE INHIBITOR COMPLEXES
丙氨酸消旋酶抑制剂复合物的结构
  • 批准号:
    6024774
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
STRUCTURE OF ALANINE RACEMASE INHIBITOR COMPLEXES
丙氨酸消旋酶抑制剂复合物的结构
  • 批准号:
    2412930
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
Studies on Detection of Bacteria in foods with Oligonudeotides Derived from Alanine Racemase Gene
丙氨酸消旋酶基因寡核苷酸检测食品中细菌的研究
  • 批准号:
    05558002
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 5.12万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了