リソソーム糖蛋白質の基質複合体のX線結晶構造解析

溶酶体糖蛋白底物复合物的 X 射线晶体结构分析

• 批准号: 11169208
• 负责人: 佐藤 能雅
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11169208/
• 关键词: ファブリー病; α-ガラクトシダーゼ; α-N-ガラクトサミニダーゼ; X線結晶構造解析; 酵素基質複合体; 糖タンパク質; 遺伝病リソソーム酵素; 糖代謝異常症

ヒトのリソソーム糖タンパク質のα-ガラクトシダーゼとその基質類似体との複合体のX線結晶構造解析を行い,本酵素そしてこれに高い相同性を示すα-N-アセチルガラクトサミニダーゼの機能と疾患との関わりを三次元構造に基づいて解明することを研究の目的とした。α-ガラクトシダーゼの遺伝子変異は,糖セラミドからガラクトースを水解脱離させる本酵素の活性の低下をもたらし,ファブリー病を惹起する。ファブリー病は,早期発症で酵素活性が認められず,血管系の内皮細胞,腎臓,心筋や神経節細胞に糖脂質が蓄積して致命的な経過をとる古典型と,晩期発症で低い酵素活性が認められ,心臓肥大などの症状を示す亜型に大別される。α-N-アセチルガラクトサミニダーゼの遺伝子変異は神崎.シンドラー病の代謝異常症を惹起する。両酵素について,メタノール資化酵母によりタンパク質を大量に発現させ,アスパラギン結合型糖鎖の短糖鎖化とHPLC精製を行い,結晶を析出させた。分子量約9万のホモダイマーであるα-ガラクトシダーゼについては,基質類似体N-(N-benzyloxycarbonyl-6-aminohexyl)-α-D-galactopyranosylamine,BAGをネーティブ結晶に導入した。得られたα-N-アセチルガラクトサミニダーゼの結晶は微小のため,試料の高純度精製法の改良を進めた。α-ガラクトシダーゼの斜方晶系結晶についてまず分解能2.6Aで構造を得たのち,阻害剤BAGとの複合体の結晶について分解能2.5Aの構造を得た。その結果,本酵素では,糖鎖がAsn139,Asn192とAsn215に結合していること,活性の触媒作用にはAsp231とAsp170のカルボキシル側鎖が関わること,さらに,これら酵素での基質特異性と活性低下の構造基盤を明らかにできた。

ヒトのリソソームsugar タンパク性のα-ガラクトシダーゼとその matrix type X-ray crystallographic structure analysis of the body-like complex and the enzyme's high Identicality means α-N-アセチルガラクトサミニダーゼのfunction and diseaseとThe three-dimensional structure of the three-dimensional structure is explained by the purpose of the research. α-ガラクトシダーゼの伝子変义は,sugarセラミドからガラクトースを水Solve the problems caused by the low activity of this enzyme and the disease caused by the enzyme. Frozen disease, early stage hysteria, identification of enzyme activity, accumulation of glycolipids in endothelial cells of the vascular system, renal cells, cardiac muscle and nerve ganglion cells The fatal disease is classical type, late-stage hysteria is caused by low enzyme activity, and the symptoms of heart hypertrophy are shown by the large type. α-N-アセチルガラクトサミニダゼの伝子変义はKanzaki.シンドラー Diseaseの Metabolic Abnormality を Caused by する.両Enzyme について,メタノールCertified yeast によりタンパクquality をA large amount of に発appears させ,アThe sugar-locked short sugar-locked sugar-locked sugar is purified by HPLC, and crystallized and precipitated. Molecular weight is about 90,000のホモダイマーであるα-ガラクトシダーゼについては, matrix analog N-(N-benzyloxycarbony l-6-aminohexyl)-α-D-galactopyranosylamine, BAG をネーティブに Imported into した. Obtained the tiny crystals of られたα-N-アセチルガラクトサミニダゼのは, and improved the high-purity purification method of the sample. α-ガラクトシダーゼのOrthorhombic crystal structureについてまずThe decomposition energy is 2.6A and the structure is obtainedたのち, the crystal structure of the inhibitor BAG との complex has a decomposition energy of 2.5A.そのResults, this enzyme では, sugar lock がAsn139, Asn192 and Asn215 していること, active catalytic effect にはAsp23 1とAsp170のカルボキシル side lock わること, さらに, これら enzyme でのsubstrate specificity and low activity structural base を明らかにできた.