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

基本信息

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

项目摘要

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。

中链前转移酶是E型前前转移酶中唯一具有异二聚体结构的酶，但是有趣的是，查看从其他同型二聚体酶研究中调节碳链长度的结果是否也适用于这些酶基团。我们先前已经推测，在DDXX（XX）D序列周围存在的几个独特结构（XX）D序列（trenylansylansylansylansferase的底物结合位点）是确定产物多发性二磷酸盐链长度的因素。随着凝结反应的进行，与酶结合的聚丙烯基磷酸的碳链沿着α螺旋延伸，其中存在DDXX（XX）D序列，并最终通过该α-螺旋中的笨重的氨基酸侧链阻止了它，并从酶上脱离了酶。中等嗜热细菌。来自硬化菌的七二磷酸合酶被归类为中链前转移酶，并将突变引入与其他与其他前转移酶同源的亚基的相同酶中，其中突变被认为会影响链长控制。结果，我们成功地创建了多种突变酶，该酶比野生型酶合成更长且链产物更短的链产物。该结果强烈表明，存在中链前链转移酶中确定产物链长度的相似机制，进一步扩大了前丙基转移酶中分子设计的可能性。