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: 12019203
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12019203/
• 关键词: イソプレノイド; プレニルトランスフェラーゼ; ヘプタプレニル二リン酸合成酵素; 分子モデリング; 部位特異的変異導入; 分子デザイン

中鎖型プレニルトランスフェラーゼはE型プレニルトランスフェラーゼの中で唯一ヘテロダイマー構造を有する酵素群であるが,他のホモダイマー型酵素の研究から得られた生成物の炭素鎖長制御に関する知見が,これらの酵素群に関しても適用可能であるのかは興味が持たれるところであった.我々はこれまでに,プレニルトランスフェラーゼの基質結合サイトであるDDXX(XX)D配列周辺に存在するいくつかの特徴的な構造が生成物であるポリプレニル二リン酸の鎖長を決定する要因であることを推測している.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二リン酸の炭素鎖は上記のDDXX(XX)D配列が存在する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ている.中等度好熱菌Bacillus stearothermophilus由来のヘプタプレニル二リン酸合成酵素は中鎖プレニルトランスフェラーゼに分類されるが,同酵素を対象とし,他のプレニルトランスフェラーゼに相同な側のサブユニットにおいて鎖長制御に影響すると考えられる位置に変異を導入した.その結果野生型酵素よりも長鎖,および短鎖の生成物を合成する複数の変異型酵素の作成に成功した。この結果は,中鎖型プレニルトランスフェラーゼにおいても同様な生成物鎖長決定機構が存在していることを強く示唆するものであり,プレニルトランスフェラーゼにおける分子デザインの可能性をさらに広げるものである。

The study of the enzyme of the type E in the middle of the chain has led to the discovery of knowledge about the control of carbon chain length of the product, and the possibility of application of the enzyme group. The structure of the matrix binding structure of DDXX (XX) D is characterized by the existence of the product of DDXX (XX) D. The locking length of DDXX (XX) D is determined by the main cause of DDXX (XX) D. Condensation reaction is carried out in the presence of enzyme binding, enzyme dissociation, and the presence of DDXX (XX) D. Bacillus stearothermophilus is a moderately thermophilic bacterium derived from a protein synthase. It is classified as a protein synthase, and the same enzyme is used to target it. Its protein synthase is introduced at different positions. As a result, the wild-type enzyme was successfully synthesized from the product of long lock and short lock. As a result, the lock length determining mechanism of the product exists in the middle of the lock type, and the molecular length determining mechanism of the lock type exists in the middle of the lock type.

项目成果

H.Hemmi et al.: "Cloning, expression, and characterization of cis-polyprenyl diphosphate synthase from the thermoacidophilic archaeon Sulfolobus acidocaldarius."J.Bacteriol.. 183. 401-404 (2001)

H.Hemmi 等人：“来自嗜热嗜酸古菌酸热硫化叶菌的顺式聚异戊二烯二磷酸合酶的克隆、表达和表征。”J.Bacteriol.. 183. 401-404 (2001)

K.Hirooka et al.: "Mechanism of product chain length determination for heptaprenyl diphosphate synthase from Bacillus stearothermophilus."Eur.J.Biochem.. 267. 4520-4528 (2000)

K.Hirooka 等：“来自嗜热脂肪芽孢杆菌的庚烯基二磷酸合酶的产物链长度测定机制。”Eur.J.Biochem.. 267. 4520-4528 (2000)

K.Hirooka et al.: "The Role of Histidine-114 of Sulfolobus acidocaldarius Geranylgeranyl Diphosphate Synthase Chain-Length Determination"FEBS Lett.. 481. 68-72 (2000)

K.Hirooka 等：“酸热硫化叶菌的组氨酸 114 的作用香叶基香叶基二磷酸合成酶链长测定”FEBS Lett.. 481. 68-72 (2000)