プレニルトランスフェラーゼの生成物鎖長変換に対する分子デザイン

异戊烯基转移酶产物链长转换的分子设计

• 批准号: 10145203
• 负责人: 西野 徳三
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10145203/
• 关键词: イソプレノイド; プレニルトランスフェラーゼ; ゲラニルゲラニルニリン酸; 分子デザイン; 部位特異的変異; 機能変換

先に得られた結果より,我々はプレニルトランスフェラーゼの基質結合サイトであるアスパラギンリッチな配列(DDXXDモチーフ)の近傍上流に存在するアミノ酸が生成物であるポリプレニルニリン酸の鎖長を決定する要因であると推測した。縮合反応が進むにしたがって酵素に結合したポリプレニルニリン酸の炭素鎖は上記のDDXXDモチーフが存在するαヘリックスに沿って伸長し,最終的にこのαヘリックス上の嵩高いアミノ酸側鎖にブロックされて酵素から解離すると考えられる。この仮説を確認すべく,ゲラニルゲラニルニリン酸合成酵素において生成物の伸長をブロックすると予想されるアミノ酸を小さい側鎖のものへと置換した。段階的にキャビティーが拡張された変異型酵素を作成すべく,変異導入を繰り返すことでαヘリックス一周分ずつ離れた位置に存在する1,2,3個のアミノ酸を側鎖の小さなものに置換したところ,それらの変異型酵素においてそれぞれC_<25>,C_<30〜35>,C_<40>のプレニルニリン酸が主生成物として得られた。さらに,その内2および3個の置換を行った変異型酵素においては最終生成物決定が曖昧になっており,C_<50>以上の長鎖の生成物が確認された。これらの変異型酵素はキャビティーの「底がぬけた」状態にあると予想される。以上の結果は全て我々の仮説を裏付けるものであった。また,上述した一連の実験とは反対にキャビティーを狭める方向での変異導入も行っている。

The first thing I got is the result, I am the one who is the best Matrix-bound サイトであるアスパラギンリッチな arrangement (DDXX Dモチーフ) の near the upper stream exists するアミノ acid が product であるポThe main reason for the determination of the length of the lock of the acid であると is speculation. Condensation reaction が むにしたがって enzyme に condensation reaction The existence of the acid carbon lock is DDXXD The クスに壣て stretchedし, the final にこのαヘリックス上の婩高いアMitanoic acid side lock にブロックされて enzyme から dissociation すると卡えられる.この仮说をconfirmationすべく,ゲラニルゲラニルニリン acid synthesis enzyme においてproduct Stretching をブロックするとyu want to されるアミノ acid をsmall さい side lock のものへと replacement した. The stage of にキャビティーが拡 Zhang された変 heterozyme を is made すべく, 変different import を缲り return すことでαヘリックス一分ずつ出れた Positionにexistingする1,2,3 のアミノ sour をside lockのSmall さなものに replacement したところ, それらの変 heterozyme においてそれぞれC_<25>, C_<30~35>, C_<40>のプレニルニリン acid が main product として got られた.さらに, その内2および3 の行を行った変 heterozyme においては is finally generated The thing determines the ambiguous character, and the long-locked product of C_<50> or above confirms the result.これらの変 heterozyme はキャビティーの「下がぬけた」state にあると yu want to される. The results of the above are all the same.また, the above した一连の実験とはcounter対にキャビティーを narrow める direction での変different import も行っている.

项目成果

C.Ohto et al.: "Overexpression of an archaeal geranylgeranyl diphosphate synthase in Escherichia coli cells" Biosci.Biothechnol.Biochem.62(6). 1243-1246 (1998)

C.Ohto 等人：“古细菌香叶基香叶基二磷酸合酶在大肠杆菌细胞中的过度表达”Biosci.Biothechnol.Biochem.62(6)。

M.Nagaki et al.: "Substrate specificity of thermastable farmesyl diphosphute synthase with alkyl group homologs of isopentenyl diphosphate." Bioorg.Medicinal Chem.8. 2549-2554 (1998)

M.Nagaki 等人：“热稳定法米基二磷酸合酶与异戊烯基二磷酸烷基同系物的底物特异性。”

S.-i.Ohnuma et al.: "Recognition of allylic substrates in Sulfolobus acidocaldarius geranylgeranyl diphosphate synthese:Analysis using mutated enzymes and artificial allylic substrates" J.Biochem.123(6). 1036-1040 (1998)

S.-i.Ohnuma 等人：“酸热硫化叶菌香叶基香叶基二磷酸合成中烯丙基底物的识别：使用突变酶和人工烯丙基底物进行分析”J.Biochem.123(6)。

S.-i.Ohnuma et al.: "A pathway where polyprenyl diphosphate elongates in prenyltransferase." J.Biol.Chem.273(41). 26705-26713 (1998)

S.-i.Ohnuma 等人：“聚异戊二烯基二磷酸在异戊二烯基转移酶中延长的途径。”

H.Hemmi et al.: "Identification of genes affecting lycopene formation in Escherichia coli transformed with carotenoid biosynthetic genes:Candidates for early genes in isoprenoid biosynthesis" J.Biochem.123(6). 1088-1096 (1998)

H.Hemmi 等人：“用类胡萝卜素生物合成基因转化的大肠杆菌中影响番茄红素形成的基因的鉴定：类异戊二烯生物合成中早期基因的候选”J.Biochem.123(6)。