プロリン特異性ペプチダーゼの選択的オリゴペプチダーゼ作用とプロリン特異性機構解明

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種々のプロリン特異性ペプチダーゼが存在し、多くのプロリンを持つ生理活性ペプチドの代謝関係し重要な働きをしていると考えられている。この中、セリン酵素に属するプロリン特異性ペプチダーゼは、アセチルコリンエステラーゼやリパーゼも含む新しいファミリーを形成していることを明らかにしてきた。への特異性の発現機構を明らかにすることプロリルアミノペプチダーゼの立体構造解析に成功した。既にピログルタミルペプチダーゼの構造解析に成功しているが、両者はアミノペプチダーゼであり、基質特異性もプロリンとピログルタミン酸は同じ5員環構造を持ち、その他共通の性質が見られる。そのため両酵素を比較研究した。(1) ピログルタミルプチダーゼの結晶解析Bacillus由来ピログルタミルペプチダーゼのX線結晶解析行い、アミノ酸残基をターゲットとして部位特異的変異酵素の結晶解析を行って来た。R91A変異酵素は野生酵素の10倍の活性化が見られ、理由を解析した。(2) プロリルアミノペプチダーゼの結晶解析全く独自で、プロリルアミノペプチダーゼのX線結晶解析に成功した。今回初めて大腸菌での発現にセレノメチオニンを入れ、重原子置換に利用した。酵素は2量体で、活性部位はかなり奥深くにあり、触媒に関与するセリン残基他catalytic triadとプロリンが結合する疎水ポケットが明らかになった。(3) ペプチド基質を用いたプロリンへの選択的認識の機構解明6種類のプロリン特異性ペプチダーゼはプロリンをサルコシンやアラニンに置換えた基質に作用することから、プロリン特異性酵素は5員環を同じ機構で認識していることを明らかにした。